Erd- und Felsanker Ancrages en terrain meuble et en rocher

Transcription

Schwe1z. GeseHsch:1ff fUr
Bodenmscilalr,k und run�]::�,onstechnik
Erd- und Felsanker
Vortrãge, gehalten an der Frühjahrstagung vom
14./15. Mai 1965 in Zürich
Ancrages en terrain meuble et en rocher
Conférences présentées lors de la réunion de printemps,
les 14/15 mai 1965 à Zurich
Überrelcht durch die
Nr. 62
Offertparla
Schwelzerische Gesellschaft für
Bodenmechanik und Fundation
stechnik
sulsse de mécanlque des sols
et des travaux de fondation
s
Saciété
Verõffentlichungen der Schweizerischen Gesellschaft für Bodenmechanik und Fundationstechnik
Nrn. 1 bis 21 vcrgriffen (siehe Llstc In Vcrõffentli<hung Nr. 60)
f.Kobold
l6
1%1
Methodon undErgebniue der in denjohrenl956bis1959im
e
<l S

Conflirencu tenueo loro de la rlunion d'outomne ô Bienne, te
l2novembre1961 ,eT �onlribuliond s ouleursouiues u
eeon
grh lnlernotionol de H�conique deo Sols ei desTr<>voux de Fon·
Rutschgebiel von Schudero dur�hgeführlen Vorochiebungs
messungen
dotions,Pe�ris191
6
Conféren�eo: J, Huder: Bodeneigenochoflen und deren Be·
Verbeoserung dfll Bougrundes. Vortri::ige. gehol!en om 13. No
stimmung. - N. Schnitter: Pfahlgrllndungen.-H,Zeindler:
�:�.:�r �::-:e8�;�:\:�!��"e"h��c��;,:��::��H'oA.:,:� �-0�::
c
o!
j O ca:u
vember19S9onl1i61ich derHerbotlagung in B"rn
..
D. Bonnord etE. Recordon: Lesools stobilisobles ou ciment"n
Suiu.,
romonde. - F. Bolduni: Bodenolobilisi.,rung
NotionolslroBenbou. -
]. Huder: Dimensionierung
ordon: Pouu e deo terres surles ouvroges.- .
im
es
dres:
M6thodes de mesure des coroc"ristiques des oolo en plo�e
von
ei pr�li!vemenls d'"chonlillons. -J.e. 011:Borregeo en torre,
Strollen mii olobilisierten S�hichlen. -H.Holder: Grund·
wosu:rnboenkung
mii
dem uWeUpoini»•Verfohren, -
taluo .,t tronch,esouvertu.
Contribulionlt L Bendel etO. Bon!: Re�her�hu dynomiquu
H.j.Long: MechonischeVerdichlungsgeriile
sur les fondotlono et leo bEitimenlspor excitotion p"riodlque
ou op�rlodique.-R.Hoefeli ondH.Bucher:New Methodo fer
Am,nogemenl de lo chute Arnon-Dioblerels
Determlning Beoring Copocily ond Settlemenl of Pileo. -
PiorrcP4yot:Avonl·propoo.-R.Pernct/R.Dumont:Lelouvro
D.Bonn4rd.H.Hoyore!E.Recordon:i!itudeog4ologlques elg6o·
lle• de g'niecivil
techniquet de l'ouloroute Gen�ve-Lousanne.- G.SchniTTtr
ond A.Bollier:Stoblllud Soll Foundoliono ror Runwoyson
J.Zeller
Soito or lowBeoring Copocity. - G.Schnitler ond R. Zobrist:
Si�kerolrOmungen olo FolgevonStoulpitlltllchwonkungen.
Free:t.ing lndex ond Frosl Penelrolion in Swili<trlond,
EinfluB der Li:inge des Grundwo.nerlriigerl ouf dM Sickerstr�

B.Gilg ei f.P.Gerber:Lodigue de Mollmork.Eualo et 6tudeo
mungsvorlouf.- Einflu8 dtr Tiere du Grundwouerlriigers ouf
pr,liminoireo.-J. e. 011, T. Berg et R.ehoppuis: Proledion du
denSickerstremungsverlouf.-TheSignifkonce ofAquiferPorosity
borroge de Reichenou �onlre les 6rooions oouterroineo et leo
in Non-Stoody Seepogeflow withfreeSorface
sous-prenions ou moyend'un rideou de drolns fillronuver·
ticuux.-H.B.Fehlmonn:L'oppli�otion deo liquideothlxolro
Problemeo g,otechnlquu de l'outorouteGeni!ve-Lousonne.
piquesll.lo bose de benlonile dons le g'nlecivll
Deux fondolions profondes ó Geniove. Conf�rences !Mues loro
de lo réunion de printempo, les10/l1 mai190
6 0 Nyon
Roberl Ruckli:Die Autobohn Lousonne-Genr. -E. Dubochet;
1961
H.flendel
38
1 %1
Geotechnis�he Probleme desNotionolstroBenbous. Vortri:ige,
B
ProjeklierungundAutführung derAutobohnGenf-Louoanne,
-E. Recordon: Quelques ospecls des "udes g�o[ogiques et
go!otechniquu de l'outoroute Genl!ve-Lausonne. L'orgoni
sotion d"'o"ud•o.-J.E.Bonjour:Leprofil g,olechnique.Lo
superslructure de l'oulorautelousonne-G<'-neve.-P.Knob
!ouch: Probll!meo de fondotion pour l'ogrondisumenl des
mogosins «Au Grond Ponoge» õ Geni.ve.-F, Jenny/A. Kün·
dig/P. Vojdo: UnlerirdiHhe Gro6-Gorog• «Rive Cenlre» in
Genf
��:.. ��:
37
�;�:
chnung vonSponnungen undVenchiebungen inErd·
ll•n onliiBiich der 7.Houptvcrsommlung in Zilrich om "·Hai
R.Ruckti:Einfllhrung, -e�.Schoorer: Du col g6n6rol et du
coo porli�ulier en g6otechnique routii!re. -P. Hol!er: Die
Bodenmechonik lm Notionolstrollenbau. - H. Stilui: Der
Erdboumecheniker imDienole duStraflenboueu.-U. Kun:r.:
ModerneFundotlonsmethoden belmBouderNolionolstroBe
PfohlgrUndungen.
Vortrãge. geholten om
11.
November 190
6
oni!!.Biich derHerbsttagung In So!othurn
G. Schni!ler: Neuere Pfahlgrllndungen. -A.
MUIIer: Der
HV-Pfohl. - R. H<>eleli: Neuere Unl.,rsuchun11en und Er·
kennlnisse llber das Verhollen von Pfiihlen und deren An
wendunll in der Praxio der Pfuhlfundolion. -H. Bucher:
Bohrpfiihle und Pfahlwiinde SyotemiCBenoto».-R. Ltder
gerber: Prellbeton-BohrpfiihleSyotem«Ho�hslraBer-Wein».
-W. Pfcnninger: Gerommle und gebohrle Ortsbetonpfijhle
Syslem«Fronki»,-F,Ferrorio:Fundalion.,inesHochhouoeo.
mii gerummlenOrtsbetonpfiihlenSyslem «Züblin-Aipho».
N l AbschnillBern-Konlonsgren>Oe.H. Zeindler: Molerlol
technio�he Probleme und ihre Lõsung beimBou der neuen
GrouholutraBe.-R.Wutlim4nn: l!rfehrungen belmBou von
S!roBendecken In rutochonfülli11flm Geblet.- F. P. ]aecklin:
DerVenuchsdomm inOtrllngen. -R.Snoldson: DerVer·
suchsdomm bei Horgen an der linksufri11en HãhenslroBe
(N l). - A. von Moos und M. Goutuhi: Er11ebniue einiger
StruBenverouchod(i.mme
uuf
ochlechlem
Grund
In
der
S�hwei:t..-H. J<lckli: Morünen alsBougrund undBouOioff.
Ticfbouoml dcrStodtZürich/lngenicurborn•oorAitdorfer,CoglioUi&
Schellenberg:Bou des AI!stellervioduktes in ZIIrich
-A.Steiner:Belon-Bohr·Pfi:ihte,Auoführungsor!Brunner.
E. Kiuenplennig: Ulilisotion de pieu>< for�s, Systi!me Radio,
dons un cos sp,ciol defondolion d'immeubleo.-W. Graf:
l�os-Veder-Bohrpfi:ihle.
-
f. Andres: Trogfühigkeitsver·
glei�he >Owiochen gerommlen und gebahrlen Orhpliihten
H.U.Scherrer
Proktis�he Anwendung
der Verdi�hlungokontrolle
no�h
J. Hitr
/.E.Bonjour
J. Huder
Bestimmung derSchf!rfO!IIigkeil strukturO!mpfindllcher BO
A.vonHo01; undA.Schneller
Rutschung eines SlroBendommes in einem Torfgebiel bel
Sor11ono, Konton St.Gollen
den unler besondererBerilcksichligung derSeekreide
Bodenslobilitlerunii-Siebilisolion deo oolo
eh.Sclu:rerer:DieErdboume�honlk aloGrundloge derBoden
W.Htitrli
Die Dynomik eindimentionoler Bodenkãrper
nobilisierung.- R. F.Zobrist: Bodenstabltitlerung mii Ze·
lm
nichlli·
neoren, nlchtelotlit�henBerei�h
ment.-V.Kuon•n:Bodenotobillolerung miiKolk.-f.Milller:
Die Tuorstobillolerun11- - P. Friu:Bodenolobllislerung mii
Bitumenemul•ionen. -A,Bollier: DieVerslilrkung detSlro
Borr..ges enSuitse
••rltft!lon
Contribullon ou �okul de l''poineur de lo ouperstructure
des chouuéeo
D6terminolion de lo profondeur du froid dons les �housdes
llenkãrpers
ouf
dem Teilslii�k Glond-Rolle-AIIomon der
G. SchniUer:Digues en torre ou en enrochemenlo.- O.Rom·
AutobohnGenf-Lousonne.-I.Korok<li:Quelquu exp6rien·
eh.Schaerer:Le comportemenl des digueo en lerrependont
Lousonne.-E.Abt:DieKolkstobilisierunll imForslslroBen•
berl: Sondoges,
injecliOnl
ei
lroitement
du
SOUI-501.
leur �onstru�tion etduronl l'exploilolion de l'omo!nogemenl
ceo de otobillsotlon ou cimenl foiluour l'oulorouteGenhe
bou. - R. Vogl•r:Ausbou beslehenderS!rollen mitTeerllo
bilisierung. - R.Jen<>lsch: Beispiel einer NotionolstroBen·
�<!Ifen
DieFundotion vonKunsleisbohnen
G.Amberg
Temperoturmuoungen im FundotlaMmoteriol von Kunsl•
eisbohn.,n
]5 1961
•org<ill•n
G.Schnitter undf.Hülter
DieDeBeklion vonSt�allende�ken unter einer Rodlasl
G.Schn;ttcr und R.]one�tsch
Schweb.eriocheErfohrungen mil:t.emenhlobilioierlenTrog•
schi�hten i m Glltorwegebou
baustelle. - G. Wuhrm<>on: Quelques e><emples protiquu
sur lodobilisolion deo oolo et du mal6riouiiOul- venonl ó
l'oide d'�mulsions de bitume otobles du typeE. L- E.Prondi:
Le loilier 11rDnull6 dons le lroitemenl du cou�hu de bote.
W. Aichhorn:Entwicklung derBodenstobilislerung lnÕster·
reich.DasBoupro11r<>mm 196) für die NotlonolstroBen
Progromme de construclion des routunotionolupourl96l
Bewiloterungo- und WosserkroftonlogeninSyrien
f. Stik�lin: Pro]ektierung der Dommboulen emOronle In
Syrien.-H.S�hwegler:Demmbouten inSrrif!n
l
Tiré
à
part du « BULLETIN TECHNlQUE DE LA SffiSSE ROMANDE », Nos des 25 février e t 11 mars 1967
LES ANCRAGES EN ROCHERS OU DANS LE SOL
ET LES EFFETS DE LA PRÉCONTRAINTE '
par J.-C. OTT, ingénieur-conseil. Genêve
L Introduction
L'elfet du houlomlU!fC (Iu rochcr est flllülogrJe,
de chnquc
systéutf' de sccllcmcnt rdCve du
Les c:nlrcpri�es Hjiél'ialis<:'c� ont tlécJ·it en
1Ü
J,a ro•·ht> ronsidl,·óc en
la
La premí&1·e partic de uotre
rnasse l't>sl uussi, luut.
j)ro•:cssns Uiscontinu de sa f<JJ'IllaÚo!l
n cst bicn nalrnd qu� l' o n
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j cma11t lo
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clcs tiruuls a ?volué.
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s'est
tirarll ou l'aucrage
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ckc•ennic8 f.l rcrnédier ÓI'CII" faiblessc en incorporant an
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ddnvorisées pnr
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Le tcnnin alluviuurrairc uu rncuble c�t pur délinitíon
dópourvu rle résistmu·e à
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eu
clu ronstruc-
teur ou d11 fuLrieant de tirants.
de� <'liS
11
dPtiraul!•t lcur
fpuilletr;s
11.
Les distinctions entre les divers types d'organe de
Caractéris6.ques et choix de d.ivers types de thants
L'élérnent commun à tous les organes de Lraction
traction ne sont pas absolument nettes: en effet, on
est de provoquer un efTet d'étreinte latérale qui hloque
peut dés maintenant exéeutcr des boulons longs qui se
le seellemenl.
[J
rapprochcnt des tirants précontraints. Parmi les tirants
faut, pour que cet effet se pr·oduise,
précontrainls on trouve également des organes avee
que !e sol soit suílhamment serré ou eompact.
tirant unique long lorsquc l'exécution se fait en plein
Pour les boulon�, e'est l'expansion du cnin qui lWO
air· avec des barres soudées au ehantier.
voque cet efTeL.
Pour les tirants secllés au mortier ou les pieux, e'esL
Les pieux de traction qui comportent une précon
l'arnorcc du rnouvement qui provoque l'expansion du
trainte interne ne figurent pas sur· notre classif1eation
sol et le eoincement.
car la répartition des eontraintes dans le so\ n'est pas
Pour les tirants injectés à la base c'est l'injertion qtti
pro(Joque l' expansion a condition que la pression de confi
nement puisse atteindre unc valeur suffisantc.
dépend de sa eapacité ct du nomlwe de fils ou de torons
Ainsi un tirant scellé par injeetion dans un
modifiée vis-il-vis des picux de tr·aetion simple.
Le ehoix du diami;tre de l'organe de traetion qui
sable
à placer dans un même trou, détermine d'une façon
dor1t l'indiee de vide est plus grand que l'indice critique
plus ou rnoins êtroite le mode de perforation.
A
est voué à l'échec.
La tenuc d' un tirant sera d'autant meilleure que la
prcssion de ronfinemcnt pourra attcindre des valeurs
Le forage de gros diametre présente là beaucoup
plus élevées.
rnoins de souplesse. Ainsi les pieux de traction ne peu
vent pas être inclinés au-delà de 2 5o, voire
Un peu d'ordre doit être fait dans les innombrables
systémes de tirants (fig. 1).
U ne
son tour celui-ci dêtermine les possibilités d'incli-
naison du tirant.
vcrticale.
classification baséc su r divers êléments est prê-
35°
sur la
De son eôtê le mode de scellement dêter·mine les
sentée au Lableau suivant:
limites d'inelinaison possible.
- avec ou sans mise en tension préalahle;
Le elo u peut être placé dans tous les sens, par contr·e
- rnode de perforation;
- nature du tirant;
le tirant secllê par remplissage de mortier s'exêcute
diffieilement en remontant.
- nature du �cellement.
Coradéristi�ues de divers tyP.es d' organes de hadi.on incoq:�orés dans \e sol
-
Cloua ge ou
boulonnage-
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�NTEN51CN
rée
�
Pumanenle
Ouroblt
Roche
hndre
u able
Roeht tendre et roehe
dun. Schisteuse.
1:errainsoltuvionnoiru
grovtltu� et •obleu�.
Fig. 1. - Tableuu de� caraetéristiques de divers types
2
Totale
Poinl
Point
Temporalre
<emporoire
Ourable
Ourab\e
Roche tri' plo$1iqu<!.
..rsi1R·morne eompoc\e
Roche
oltórée.
Ttrraln ol\uvionnolre.
d'organes de traclions incorporés au sol.
l.a miscPll
te11sion préalabiP,
dt'·tcrmillc le
de� llllfHWes d'acier, hau te limite
sdun
flu'il
y am·u
i! liis
l·:nfin, l··� tiranh
i·•�q\1' ;, l·n··�"'''.
l·a�,
rhoix
uu nonnal,
pr•;•·•Htlraiulo uu JH>ll du
tir:mt
L'in j eetiou d es gaiues, k baon11a�e 011 le n:tuplissal('<'
eu matio'rP Jllas ti rpte �un t tll' rigueut· pow· les mnTages
dut·able�. L•·� ,.],ou� <'�f'::l.ll�<·., ei S<'i•lli·� <'l'llljlli,�•·ul o·t:ll<
<"<<llditi<HI
l.i' 111<1•k r],. ,_,.,,lltmeut, lui, ,.,., <'1\tlllili<HIOI,:; l'al' la
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l nt ÜB la
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L't:xpunsion
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le dornilinc du see!lenH:nl pa1
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prneé(li·<.
f'Ul' e .xrwn � ion
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la eorrosion.
lypes intcrmét.liaires s"lll
n'pst.
t-.rg-:m<'s per·rnaiwnls à eause de
r<:<eourir attx picux de trao:tiott
l.ah leatt 1, ttmts :tvoro� distirogué t[UUII'C l)'fl<'�
de t raetion e t. Ull" �ubdivi�i''"
sdoll le mude d, st·ellenwnt..
des Lyp•·� de
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Ccs d.-:rniCt·ps a11nt�1:�. Üt:s
111.
H]lparus.
Ccrtaius type� üe
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t•aleut· sans la
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í,C. lluner;.
I.P� div e rs types <Iu I'<I!JllfH'I'<'e penvenl êt.n�
wmtpPs
Evolution dans l'application et la fabrication de
tirants longs
Leo tirant.s lo n l{� â Gh mu ltiples
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unct:crt.ainemesurela lull:-o:ucurP1 l'inr·li-
diautet.re:nJmart.P:nt
urieutéeentoussen;;,
1irants
d'autre
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l e�
sa nt� Be
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lr·O:,s gros tiran!,;
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di.Jes '" u lt.iples
aduei]e!ltCDt moins !'T\ (flvt:Uf t;l[es ll'flliVCI'fl·I.·Oil
t uut
J .11
rluns des a pfJii cati nn �
ct
sn11t-il"
SUl'·
r<:lntivenJI'nl. ano·ieuuP�.
prúeonlrai•ote ap]llit[UP<� aux
tirants lont�s nu n11x
dous impliqw: un gaiuagP plastir]UC, e'eol-à-dire la
l iLert é de ntouveJut:nl sur la partie ntédiatte tlu tiran!..
Les tiruut s •·ourt� el lt:s •·lonages ndmcltcnt é[liC l'•JJJ
uti lise des barre� ri:údes.
l.ts tiran!;;
se-ul UJllljHJ��'i ntcessaircmenl
eâbles iJ fil:;
puu r eonserver la sm1ples•
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ntce.•saire au stoo·kage <:L :\ lH 111i�o: <:n plnce en "'J!U<:l
lilllité.
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la tlltlliOll!l<"�"i" •'·tait en nnlu
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o]uw· d'uu tlHSCillhlo• <11\ tiran l�
l<: soi (ftg. 3).
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l.a ]•rf.s.:rwn d..: li l�,]., mnruc dun�
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pnllr'([UOi un cuvi�agca ,]'emhlée la possihilité de
eOHlrUier b Lt:usitm i't d .. s t<]HHJUO�� ultPr·it•urcs. l-lcurcuC'cs1.
;ou o·.,urs olo•s années, fnrPIII lot·aliséo.:�.
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Ou avaiL cunstuté ulut·s qut: lt<s liis galv:mi�,:s d,;,.;o.
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lOjJpe�tlent : la
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plns grau\ls I.JUC le� allongcnu'JJl�
�alculó�, Iu J!l'rl" de )'n:contl'üinto;
{tuiL irnporlfllll<' olurunl l•·� pt·f'·
liiÍ<'r� juur�.
Nous
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tlu C1lblt�.
avons
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<'1'11,
]',:putpte,
uu fluage du scdlcHlenl.
Ce u'était pas le cas. En
réuliL�, l'allnngemenl exagéré éLaiL
r],·, a11 tornnnage 1lu c;ihlc;
illa
luuguc, les fils s'imhr·Í(]Uaient les
duns ].,� autt·c�. Et il
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uvuit
encorc un n1Jt.re phénotnêne SN'I>tl·
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1luire iguoré;, l'ópoque: le fl ua;;c
de I'IJCÍPr
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(qui élaít pout·tant inUrieure il la
líntit.,,[·,;latiiÍl·ill:}.
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Ce n'eHrfl'"
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cl d'n.1llrC$ en Srri��<•, fonot laq,:Pm•·ut
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sr·hi�tes r·arloun ifi·r·es. l'"rr r dr·s r·ai� .. ns
seelion fut Bburrrlu,ni••· <Ju profil d'nrw
aver.: de� piérhoits vrTiinnrx. Urr ét <Jyagr•
d'cxcavaliun tles l'iédruits il]lf>Uraissait r·orr11llr: ,,.:,.._,sd\,ncumhrer l'irrsairc. i\lnis il ne püll\'ait. êtr·e
hutizurrtnl impurtér·ieur· de la centrale par· un
tant. C'cst la rnison pour
on avait alors songé
nrrxtir·nrrts.
[,,.
d'exêeuti un d1•s l'xcavatioons errvisagé rar·
élait lc suivnnt:fnir·e d'nhord la voirtc,ensuite
descerrdr·r1 pai' o\tage� <Jvec l'c�x1·aval.ion du sl ros�. On
vcrtiealcs
I
Fig. li.
-
C<:nlr·ale �·
Doc. •ô.ro"•k-l•i�<·ne<•o
rlr"rT;rÍnO' do· !'\r•uobz
l !J!", J.
.Soffe des mochines
Coupe en traversdc la Centrale de Nendat
Fig. 7. - C<:ntnrle solll..,.r·nirw de ;"llcndnz. 1!.!�>7.
úpóratiorJ>
tl"exc•valion
el
d••
�xi·,ur�s l"''' 1r·••><Çotl5 r•erotrus pr•
'O<Jti:nen<enr.
Fig.
""
des tirr•nls longs
8.
c,.,,tr·alc soulcnairo<: d<
SeJoliH�--
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L ' o r i c n t a t i o n d{; l a c c n tralc d e Sr,nJaz tOl'I'P�Jlnud
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o · u n cl n i s n n t it 1lt:s t· u u l t· n inr c;;. ,: Jn·t·c� l.j\JÍ < u u l <rdur i �
:; i lo l o· � gr<<o.·o; a u x fr•• l l o• s s p ir<d • · � pl11<'""� o o u s l ' n p p u i .
. \ i n� i . ll t' t u d l c n w n t unc tt- 1 1:: dt· Lircurl ú 7 o·iihlt:s d ' u u c
o • a p a o · i l <'· d t · lüOO l o tttws p('lll lrPliYf'l' p l a o · t • dmt� 1 1 1 1
('vl i 1 1 drc el e L 111 t ! c diaméln·
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!ll é r·i tc
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i u ;.:: l ·rrÍ•·lH'-i
�,: . , .
d o · [:o
• S rruwy Muuutains llydro-Eiectrie Authority » d'u\• o ir
éclairci p a r d e s cssais tr· Cs poussés sur rn aque tte et. s u r
r n o d ü l �� gra n d eur n a t u r c ,
le rnodc .-l'uction d e s b o u
l o n nag��s.
A la o.:t�ulrulc J e !">:ellrl1lz, les pallttt,aux s i t u é s �•nlr·c l e �
p i l i ers n ' o n t pa� été 1wurvus de r·evêtcrnent mas�if ; i b
ont été renforl'r;s en t: o n s olidant I u r o c h P e l l e - mêrne pnr·
des ane ragcs suédois eo r r rts ré1wrtis su r t o u l e In snrft�<'e
d'un pt�rmeau d n n l l a �urfacr� ..-st n m n Í P d\m grillug-r·
J .e u r· é tudc J<·pusoe d ' a i l l curs l e (•adr·c des houlo r r r r age�
ei
les ré�rdtats
son\
aus�i vulahlcs
pour l e s
gun i l é (fig.
l i ra n l s
On a
11Í n � i , l' t!tro· les p i l icr·s
w e l l é s c u tcrrfl i n s alluvi o n n a i r·cs. C e � c s s a i s exécuté�
dispuraitre tuu te �c ohésion, s ' ét e n d e n l a u doma i n e des
ugrégats c u r w a s s é s .
tr n e pelli nt l c
it
sur· des rochcs Jc plus e n plus fraclurées jusqu'ü faire
plaee d ' u rr r · c v ê l c rn c r r t
�:mpêr·h�,r l a furrna t i v n de v c H L r·•·s < · n tr·e
le d évcl o p p ern e n t d ' <;cHilles.
I V . Répa:r:tition d e s cont:r:aintes en milieu homogéne e t
i r n p o r l n ro l <
d u l� forre.
élastique au volsinage des anc:r:ages et des tites
Cos de /a suri(we plww
1<::
h o rn o g i: n t: , pas plus q u c
U i e n qne le soi ne
rodrcr·, i l coJrvient
c o m rnent. se répar-
tiss<'rrL les r·urtlraintes au voisi na g c d'un t i r a n t urriquc
u p p l i qué
ií
un rnilieu é l a s t i q u e e t i s o lr·o p e .
Le prino.:ipe de supeqw s i t i v n é t n n l vnlnble, les rnê11res
for· rn u l u s sont a p p l i eables sans gra n d e errcur à un h l o < "
r·égiun d n scdlelll e u l s o n l. fl Jlpliquées e n u n seu l p o i n t ,
o n p e u l recourir· a u x formules de Bousoinesq
Les figurcs 1 5 el J G m o n t n�nt la répartition de� ..-on
trainles cr" CTh r·t T, calr:ulécs a i n s i a n v o i s i nage d'uuc
forcc conccn tréc d r:
'1.000
p r i n r: ipal cs snnt des
ht
l ' c fT e t de lir·a11h r n u l t i p l e s , o.: nmme o n
1 i.
l r � v o i t tla n s la
La
cornbir�<: c
fonnc du
étudi�
force.
Les d i a grarnmcs fr• n l res�urtir quc
.. hamp d e
nrntrai n l c .
Ainsi,
la
thi·vr'Ír·
(la ns
le
11{·
)a
o·as
p11r l ' a d m i n i qration d e s !< S n owy .\ l o u n t a i r n ; � .
on <' v n s ta t e que , sous 1 ',-.fiet d t: for···cs p o n ctuelles nnrl
t i p l e s , l e champ est uniforme ;', n ne profond eta· é g a l e nu
demi-!· o · a r tr�nr e n t d e s poinls d ' a p p l i c a t i o n des r,r·r·c�.
c x a d tl'a d rn e u r·e rjllC
drvi<' n l
d <'
ri
]p
unifo·r·nrr·
d i si �n""'' d e l a l ê te
Le dmrnp de l'o n l rain l e s p r t i v o q u \·· pur· les
ir
i n c o rpur(·s <Hl
l " r: ta l . d<"' l r· n s i o • n i rr i t i n l . D i ver·s
�oi
a u t!luy<· n
J o·
l ' u u r rvJtrc p a r· t , n u u s av<JilS
8
nve<·
fourn i r d e s i n d i ,· n l . i o n s sur
pe ut
à l a surfacc d ' urr
1,
<"erclc� \ " o r u · c n trirrues dun l le (•errlre o.:orres pond a v<·<' le
l'oinl d e l'11pplinii.Íon dr·
ir
épais s o u m i s
E n i rn a i!Ínun t , p a r · r · a i � n n d e simplirrcation, qrw l e s
fur·�·es duns la r�gion d�� la lête du tiraut ct dau� la
pncrruct r l
l'''
li
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ir
nru
l i r· n r 1 t s
l e �oi t\.,o � o n l . m i n te;; cr, d ' 1 1 n
22
1 1 '"1"�" Knllhmuu�r. '.!° Cou;:-<""" ,],., !'""1" � l dwcpeute•. Ho•dio
""lobrc I n �
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Jf' has •·u h a u t d s i tw�
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""rticll l . tlau� u n d1�JHi
w
f•>nnc ,-l.,ux
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! ' nn1· ft>r·mé", f'Jil n u rll n l l e p o i u l J'applil'al. i o n , l ' a u lrc
nuvc.-tc VI'I'S le hau t, à l 'int�r·icur ilPSIJUCllf's la I'OJJtrBinlf'
i1
O" n· !le bas un hau l
d u e :111 p o i d s d 11 �oi
la c-ontrai u t c cr n
G' t - 'L'vh
l1ndio •
de Uoo,im·•q (v =
Tlnc. o SEC - Procii�é
Cakuls par !cs foo·mul"'
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IJUe la foro·1• d e lr·a•· l i u r t P �ur l'ua,·ra!!e
<.lcux ;o:uuo:s s ' é tcmknl e l fuo i �sc nt par �c
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ces
f pnnu l c
p o n r u n c -.:alew· d r fl, q u i <r' qll' i m c par Iu
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un c perle
de� m a l é riaux. Ou
fjuable, �unL
des
elTrw l � ri<"�
l'cxtcnsion remar-
chercheur� daus trois
d i rectiun� d iiT.:r.,nL;:s :
de
S < ' � o n L , e l d oi vent
enrm·e se
les i d é e > ruu·onl. frnneh i
H r ic n l l·s.
VIII,
Fluage et corrosion des tirants
On n e saurail. óter le� uvontages d�s LÍ r a uls ou o.k�
b o u l o n s �ans
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lr> mennrent :
fH�contra i n t <:, due �oi l � u
s o i , �oi t
a11 fhta g•:
d t • nlétal
t' OITOSÍtm.
Ou tHJul. , dans unc certnine n<e�urc, l 11 l l e r
ll u� g e
X.
s p ( o · i u l i s t c � divct•st:Jl i C II I
Références bibliographiques
d11
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le
llung�
o· s l
d\mvirou 10
h: flunge dil
l•· s o l e s l
,[(: 1000
luuues
fai l
l r·Cs
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Jl:l<o�ÍVI'5
p n s de sOIH"<'n d e couran l .
q u i ne
eneure,
ava n t d e
t e n n i n tJT", s u r l ·� fui t
i{'W
l a J·o'· �i� l aJI<"I' ol'uu o•u s o · IJdtl<" d < · lirunts n\�st pas lh;<',S·
�ai J·ent o · n t l a sm11 rrw. d!'s
un i tai re s . 1 1 e n e s l
de n1 C m o · rles
iudirp ,é d e
B i s h o p , T a y l o r uu
ouv1·ag•·
IX,
r o n s n l i d(· p n r
J a , r a h i l i L<·
tirn ll t , .
d ' o·uso· 111 h l<' d " u n
Conclusion5
rk Coyro e , le
d nm a i rte d n soi
lmprimerie L � Concorde. L�u,anne
17
Erda n ke r, W i r k u ngsweise u n d B erech n u n g
A nwe n d u n g a u f v e r a n k e rte B a uwerke
Vo n O r . se. t e c h n .
J. Huder,
Versuchsansto lt l O r Wasserbau u n d Erdbau a n d e r E T H , Z ü r i c h
V o r t r a g , g e h a l t e n a n d e r Tagung d e r Schweiz. G e s e t l schalt l ü r B o d e n m e c h a n i k u n d F u n d a t i o n s l e c h n i k a m 2 4 . M a i 1 965 i n Z ü r i c h
Ji,inleitung
Die viclscitigen AnwcndungsmOglichkcitc.n der Erdankcr sind
dem Jngenieur cin intt:n:ssant�s Hilfsmittcl für die wirtschaftliche
Dirrn:nsiunierung von Bauwerken. Wãhrcnd dic Konstruktion von
Ankcrn mii Verankerungsplatten bei Spundwiinden spe:r.icll i m Hafcn·
bau schon lange bekannt ist, ist das Vcrankcrung.svcrfahrcn fúr Bau
wcrkc minels Jnjcktionsankern ;r.iemlich JlCU. l)ie rasche Vcrbr-citwlg
dieser nem:n :vtcthode uigt, wie vielseitig ttllwendbar sie ist. Die
Vorteile, die :r.. B. eine mit Ankern abgc�pannte llaugrubc gcgcnilher
.:: iner solchcn mit lnuenaussteifung bietct, sin d aus Di l d l und 2 dcutlich
crsiçhtlich. Ankcr wen.len auch für Stützmauern als Sanicrungs
mass.nahme erfolgrcich angewandl. Zur Auftriebsichcrung vun
Grundwasserwanncn werJcn Vcrankcrungen mit lolrcchtcn Injck
tion.<.ankem ausgcführt
Gnmdsiitzlich sind :r.wci Ankcrtypcn ''oncinander 7.U untcr
r.cheidcn: c:incrseits der Ankcr mit cincr Vorspannung, der sogçnanntc
Vor5jJ<mnanker, und andcrscits dcr Ankcr ohnc VorsJXlnnung. dcr
Zuganker otler Zugpfalrl. Massgcbcnd ist das untcrschiedlichc Vcr
haltcn dcr beidcn Ankertypen. Bei dcn Bctrachtu.ngcn ist dic Span·
nungsverteilung und die Dcformation des Bodcns im Zusammcnhang
m:t dem Formil.nderungsverrnOgen des vcrank.crtcn Bauwerkes se\bst
�Oen!àlls zu berücksichtigen. So ist z. R. dic Bicgcsleifigl.:eil cincr
Betonwand um ein Vielfachcs grõsscr als dicjcnigc dcr eiserncn
Spumlwand. Auch dcr l:Jauzustand und dic Arl des Dauvurgangs
(Aushub resp. Hinterfüllung) mit dcr zwangslãufigen Umlagerung dcr
Kriifte sind auf dcn Sp;ltlnUJ\gszusland und die Deforma1íon Jcr
WruJd 'ir�, c.ntschcidendem Finfluss und mü•;scn bei dcr Dimen�ionicrung bcrücksichtigi. werden.
Die Abstiitzung cincr Wand odcr Mauer mit Ankcrn, dic hier
nãhcr untersucht werdcn soll. ist i m Zusammenhang mit dem Erd
druckproblem zu bctrachlcn. ln eincr ausgedehnlcn narürlichen
Bild l
Bei aplcl einer Baugrube m i t lnnenaus·
s t e _J / u n g (Ha up\sltz d u B a n h e r e i n s a m
P & r a d e p l P U ! 11 Z ü r i c h ; P h o ( o B r ü g g e r)
Ablagcrung mit horizonlalcr Obcrfli\chc sind i n jcdcm Punkt die
wirksamcn HauplSJXlnnungcn in vertik.alcr Richtung a, ' u.nd in der
Horizontalc.n a•' · lhr Vcrhiiltnis a,'/ a, ' ist als Ruh00ruck:r.i1fcr Ko
dcfirlicr·t. Zwischcn dcm wirl::samen Winkcl der Schcrfcstigkcit ifY und
Ko bcstcht für kohãsionslosc Bõdcn, sowic für normalkonsolidicrtc
Tonc folgcndc empirische Beziehung [ l ) :
Ko = l - si n <JJ '
Dtr Rllhedruck karu1 aber nor auf dne unnuchgiebige Wand
wirken. Verschicbt �ich die Wand parullel .w sich selbst von dcr Erdc
wtg, d. h. aktiv, wird da� Verhãltnis K kleiner. Der Grtnzwert wird als
akliver Erddruck bezei�.:hnet mit dem Ihluptspannungsverhiiltnis K�
Die hierfür notwcndib� Verschiebung <!,. d<:r Wand bctriigt rd. 1/looodcr
Wandhõhe. Findet dagtgen eine parallele Bewcgung dcr Wand gegen
die Erdc hin statt, nimmt der Erddruck w . Dcr passi\· � Enldruck Ep
mit r.lem IIauptspannungsverhiiltnis K,, wird bei einer Verschiebung
von J/looderWandhõhe errcicht(Bild 3 ) . D i e G rõsscn óu und ?Jp sind ''Oll
dcr Lagerungsdichte des anliegenden Materials abhiingig. Je dichter
diescs gc\ugert ist, urn so k!ciner sind die Verst:hiebungcn.
Diestr einfachste l'all der horizomalen Verschicbung gi!t nur fiir die
freic, <,tnkreçhtc, stcife und glatte Wand. Dreht sich die Wand um dcn
rmterste11 Punkt, cntsteht ein Erddruck, Bild 4a. Bei ei11cr Drchung dcr
Wa11d um den obcrcn Ptmkt hingcgcn stcllt sich die trddruckvertci
lung 4b cin. Dic Grõ�w des Erddruckcs blcibt, wic dic Mcs.sungcn
7.eigcn, glcich; dagCj;cn ãndert dic Angriffslagc des rcsulticrcnden
Erddruckcs.
Dic Deformationcn, dic z. B. durch dcn Aushub einer Baugrube
aus dem elastisch-plastischen Verhaltcn des Rlugrundcs nufdie nahcrc
Umgcbung auftrcten, sind für dic mcistcn Bauvorhabcn belanglos,
doch�ollcn siehicr crwãhnlwerdcn. Dicscsind flir dic Rcstimrnungdcr
jcwcils vorhcrrschcndcn t::rddruckvcrtcilu;lg, dic aus Dcforrnations
rncssungcn ci.ncr Wand gcwonncn wcrdcn, cntschcidcnd. Setzt man dcn
B e i s p i e l e i n e r B a u g ru b e m i t Beton
s c h l i!zwand u n d A Uckverankerung ( N e u
b a u Waren h a u s G l o b u s z w i s c h e n L õ
wenstrasse u n d L i n t h e s c h e r g a s s e
Z ü r i c h ; Photo Briigger)
Boden als elastisch voraus, was für die Entlasnmg als zulãssige An
Ycrgleieht man diese errechneten Werte mit einem praktischen
nãherung betrachtet werden kann, �o kõnnen die Deformationen,
Fali - es handelt �ich um die Stützwand der Baugntbe Globus in
wie Schj0dt [2] für homogencs, isotropcs Material zeigt, bestimmt
Zürich -, so erkennt man deutlich den analogen Verlauf der durch die
werden. !m Bilde
5 ist dcr rclativ grosse Bereich des Einflusses infolge
Messw1g bestimmten Deformationen. lm Bilde
6 sind die verschiedenen
Emlastung des Bodcns dargcstcllt. Für die Bcrechnung - in diescm
Stadien des Aushubes festgehalten. Das Schichtprofil des Untergrun
Falle nach dem lterationsverfahrcn durchgeführt - wurde bei einer
dcs zeigt vorwiegend einen festgelagerten, siltigen Sand mit einzelnen
E = ""' (die .Bcrechnung wurde mit einer Poisson= 0,45 vorgenommen).
Tiefe von rd. der doppelten Aushubticfc die Deformation als null an
Schichten von Kicssand und tonigem Silt, Der Grundwasserspiegel
genommen, d. h.
liegt rd.
7.ahl von v
relativen Vcrformungen der
6 m unter O. K. Terrain. Im Diagramm wurden nur die
1 4 Messpunkte der Wand aufgezeichnet,
und zwar relativ zum obersten Punkt der Schlitzwand. Die Null
'
'
!
l E
....--'
l
�vr
�
��·�
'L
· ------�·� ;
----
A u s b i l d u n g d e s E r d d r u d e s dur<:h P a r a l l e l v e r s c h i e b u n g d e r Wand
Einfluss d e r Wandbewegung a u f d i e Druckverte i l u n g
8 i l d 5 (rechts).
Einlluss d e r E n t l a s t u n g i n l o l g e Eigengewichl a u l d i e
Delormation e i n e r B a u g r u b e m i t s e n k r e c h t e r W a n d
u n d h o r i � o n t a l e m G e l ii n d e ( n a c h R . S c h j ô d t )
ablesungerfolgte zu Beginn des Aushubes. l m Bilde sind vier Aushub
stadien festgehaltcn. Mindestcns theoretisch hat das Element aber
noch zusãtzlich cine Bewegung parallel zu sich selbst von
5 bis 8 m m
mitgemacht, w a s durch dic Messungen nicht genügend genau erfasst
werden konnte. Diese Zahlenangaben sollen nur Richtwertc für die
Dcformationen ciner verankerten Schlitzwand angcbcn, wic sic bei
ãhnlichen Bodeneigenschaften 1.md Konstruktioncn notwendigcrweise
auftreten müssen. Dcm Umstand, dass sich dic Bodcndeformationen
\ibcr eine grosse Strecke hinter dem Bauwerk abbauen, ist es zu vcr
dankcn, dass in umliegenden Gebãuden und Strasscn kcinc Rissc
aufgctreten sind
B i l d 6.
Vcrsch 1 e b u n o;� d e r S c h l 1t�wand [ B & u g r u b e G l o b u G , Z ü r i c h , S c l t e Schwcilcr
p a u e ) . 14 M u s s p u n < t e ; D e l o r m a t i o n e n I n vcrG c h i e d e n e n A u s h u b e t a p p c n
N :; l l a b l n u n g b e i B c g i n n d e r A u s h u ba rb c i t c n
PrubleiJIStelhmg
Dic cinlcitendcn Ausführungcn h<1bcn dic starkc gcgcnscitigc
.Bccinflu�Ming zwischen .n�ug-rund und B<tuwcrk gczcigt. Jc bcsscr dic
B i ld 7.
A n o r d n u n g e i n c s Z ugversuches ( B a u g r u b e PTT E n g e , Zürich)
i\rmu)Jillcn mit dcn tatsiichli�.:hen Gcgebcnhcitcn übcrcinstimmcn. un1
so sichcrer und auch wirl><.:h�ftlicher
Uaugrund�igenschaften
sind
wird dic Konstruktion. Dic
demnach
- Bcstimmung dcr R;unmtiefc
dur�h einen zuv�rlãssigcn
- F.rmittluJl g dcr maxima]en Bicgcmom�:nw
Oodcnaufsdlluss zu ergründen. Dabei sind das Raumgcwicht, dic
JirOben
- Derechmtng des Ankcrzuges
Zusammcndrückbarkeit und die S�:herfestigkcit an ungestõrtcn Uodcn
die
- Dimcnsionicrung dcr Wand und dcr 1\nkcr
i m L1boratorium :tu bestimmen. Mit dcr Beobachtung dcr
Oft
- Uherpriifung der Stabilitiit (beLiiglich Ankcrl;
inge und Ramm
Grundwa�rverhiiltnis..'i<: isl m6gli�hst frühzeitig zu beginncn, damit
maximalen Grundwas>ers!iinde erfasst werden.
Laboratoriurnsvcrsuche
��:hte.::h:
m�:ht
allc
offem:n
1�.-agen
tidc)
kOnnca dic
bcantwortcn.
Erddruck
(.;cradc die Tragfãhigkeit 1.lt:r Anker und der Zugpfãhle ist thcorctisch
zu erfasscn, so d(tSS Grossvcrsu�:hc im Fcldc notwcndig
Dic Grós.se und dic Vcr!eilung des aktivcn und passivcn Erd
dmdllS ist nicht nur von dcn BodeneigCJlschaftcn abhãngig. .wndcrn
werd�:n. lki der Auswertung und lntcrprctation auch von sorgfãltig
wird ;ruçh von der Vllrfonnbarkeit de.r Wand selbsL stark bceinHusst
durchJ,>eft.hrten Grossvcrsu�:hcn ist grõsstc Vorsicht am Plnt7.C. So
Die
Ausdrücke
will
z. B .
Gcwõlbewirkung,
Erddruckumlagcnmg
kõnnr!l Vo:-rflilsclmng.;ln der Et·gcbnisre dt•r�h dic Rcaktioncn des
st�hcrt im Widerspruch mit dcr gradlinigcn kbss.ischcn Lrddruck
Zugvcrsuchcs sclbst aufu·ejtn. lm Bilde i ist die Anordnung eines
verteilong [5]. Dic tatsilchlichc Druckvcrtcilung hintcr dcr Wand ist
Zugvcrsuchcs dargcstellt. Dieser Versuch kann nur S>:hlüssige Rcsultatc
von Jer Druckübertragung: durch dic Schcrkrãftc auf dic bc.nachbartcn
licfern, solangc. dic Jnjektionsstrecke ausscrhalb des Bereichcs dcr
Enltcile, d . h. vom Spannw1gszustand abhãngig uud ist folglich ein
Rcaktioncn aus dcr Zugkraft liegt, wic dics i m vorlicgcndcn Fali
kombiniertes System von passivcm uml �ktivcm Er<.ldruck. l m Bilde
tutrifft. F.bcnfalls
isl dt:r
Auflagernng
des
Mcssbalkcns
Dcfürmationsmcssung De�dlttmg zu schcnkcn.
für dic
lm \\CÍtcren ist dic
8
sind drei schematischc Erddruckvert.eilungen, jc nach .Bewegung der
v�:rankertl\n Wand. feslgchalten. Dt:r F<Jll 1 stellt sich ein, wcnn sich
(lruppcnwirkung zu beriick.sichtig�n. Es sei st:hon hicr fcstgchaltcn,
dic stam: \Vand obcn ven;chiebt, d. h. bei slark nachgiebigcm Anker;
dass das SpannCJ1 der Ankcr auch übcr dic vcrlangte Anspannkraft
dcr f'all TT resulticrt aus cincr starkcn \Vanddur�:hbicgung mii nach
hinaus kcinc schlüssigc Antwort auf die letztli�:h verlangtc .Punktion
dic�es Baudcmcntcs gibt. Dicsc kann nur erflillt werden. wcnn das
:mf
Gebiet, da� durch die Anker crfasst wird, g.:samthaft ei ne hinreichcndc
Sicherht:it aufwcist. Versuche, dic dieses Pwblem
dcm Wcgc von
lvtodellver�uchcn zu !Osen trachtcn, sind z. D. �on Qvcs<:t• [J) und von
S�:hmidl und Kristcnsen [4J dur�:hgcführt wordt:n.
lkrechnung n•ranktrtcr Spuudwiinde
_
7
,;.n'""".
B i ld 8
E r d d r�ckverte i l uo g
mationen
�· freic Auflagcrung
- fc�tc EiiiS)XlJlllU JJg.
lm Hilde 9 ist dic klassischc Annahmc dor Enidruck\crtcilung bei
fiir
abgcstlill.te und cingcspanntc, flexiblc Wand hat cinc iihnlichc Druck
vcrtcihmg wic die starre. cingcspannte und cinfach abgcstützte Wand.
;r:: r- �E
.�
.:,::,:d
F
" :C-�
:
J. : ·
" " ·-
li l crgibt sil:h bei sU\rrcm Ankcr.
Nach der Art dcr EinstJammng dcr Wand unterschcidct man dic
bcidcn cxtrcmen Fãllcdcr Auflagcrung·
frcierAuflagerung und fcstcr Einspall)lttng dargestel!t. Dic mchrfach
Der a ffKemeine R!!rlmwrxsf.!lmg
die liblichcn Methodcn de•
lkrochmtng V<!rankcrter Sptmdwándc kunn m vcrschiedo:o.<: au!"ein
andcrfolgtndc, gegcnscttig abhiingigc ArbeibgiiJl!lt, untcrtci lt werJ�:n·
d
gicbigcm Anker, und dcr Fali
"'
· '""'
•
oul veranhr(e S p u n d w ii n d e
Dic Vcrtcii UJJ g des Erddrnckcs kann ;rls r·cchtcckfôrmig angCJ1ommcn
wen.!cn.
.
Lrd•nderJ!.lnrl
a*''"
bei
v e r s c h i e d a n e n Oelor·
8 i l d 9.
K l a s s i G c h e A n n a h m e n d e • Erddruckvert e i t u o g o u f S p u n d w 5 n d e
_
;�Ht�
Passiv
�:�
fiqn
P_�iv__
J
1d��f;os) fa
Pos.6
Neg�:- ·
- :t
,-
Akhv
q
Ea · Ka[0. rH2 + qH]
Ta -tg ó Ea
ana/og Ep und
1p
B i ld t O
Erddruckbeiwerte l ü r A e i b u n g s m a t e r i a l i e n , h o r i z o n t a l e s
G e l ã n d e u n d v e r t i k a l e W a n d m r t versch e d e n e n Rau
M i gk e l t e n (nach J � n b u )
Die Erddriicke werden a u f Grund d e r Erddruckbeiwerte Ka und
K, bestimmt. Der aktive Erddruck nach der klassischen Theorie wird
erlãutert W'Cfden. Sic ermõglicht auf liber�ichtliche Art und Weisc,
in seiner Grõsse allgemcin als zulreffend anerkannt. Die Erddruck
Porenwasserspannungen zu berücksichtigen und kann auch fiir dic
Hetcrogenitãten im Schichtverlauf, Materialreibung, Kohãsion und
verteilung hingegen ist nur unter ganz bestimmten Voraussetzungcn
Bcreçhnung von Stiitzmauern sowie bei dcr Sanierung von bestchcndcn
lO
zu untcrsuchcn. Wir dcfmieren dcn Sichcrhcitsfaktor gcgcn das Ab
erfüllt.
Die Überprüfung der Verteilung aus
den Deformations
messungen ist, wie wir gesehcn haben, sehr problematisch. fm Bilde
Konstruktionen angcwandt werden. Es sei das Gleichgcwicht cines
Erdkeiles oberhalb cincs durch dcn Mauerfuss gchendcn Glcitkreises
Ka und K, i n Abhãngigkeit des effektiven
Winkels der Schcrfestigkeit <P' angegeben [6]. Das Verhãltnis r zwi
schcn dcm Wandreibungswinkel (i und <P' wird als Parameter eingc
fühn. Dcr grosse Einfluss der Wandreibung auf KP ist daraus deutlich
w crkennen. Für rauhe Wãnde wird üblicherweise r = 2(3 eingesetzt
gcgen dic Erde wirkende Stützkraft
Obwohl theoretische Berechnungen zeigen, dass die hier angegebenen
weil sie crstdann wirkt, wenn eine aktive Kraft (der Erddruck)dagegen
Kv noch erhõht werden kõnnen, so z. B. nach Caquot und
wirkt. Als aktive Krãfte wirken das Eigcngewicht der Erde und eine
sind die Erddruckbeiwerle
Wcrtc fi.ir
glcitcn als Vcrhãltnis dcr Momcntc dcr passivcn zu dcn aktivcn Krãf
tcn, dic am Erdkcil wirkcn. Als passive Krãftc in dcr GlcitHãche wirken
die Rcibung und die Kohãsion des Matcrials. Auch dic von dcr Mauer
S ist als passivc Kraft anzusehen,
Kcrisel, ist cine solche Erhõhung nur nach genaucr Überprüfung des
eventuelle Belastung der Oberflãche. Fiir die angcgebcnen Formeln
Lagerungszustandes des Matcrials zu empfehlen. E ine solche Erhõhung
gelten folgende Bezeichnungen:
bedingt extrcm dichte Lagcrung un d kann nur für Sande un d Kiessande
angewandt wcrden.
/Hpo = Pussives Momcnt infolgc Rcibung und Kohã!;ion ohne Stiitz
kraft
Erddruck und Wasserdruck wcrdcn gctrcnnt bestimmt; der Erd
druck ist in cffektiven Spannungen zu berechncn. lst im Grundwasser
cin Gradient vorhanden, sind die daraus resultierenden Strõmungs
drücke für die BcreclulUng der Erddrücke zu beriicksichtigcn. Dies
gilt spezicll fiir dcn passiven Erddruck, ansonst dieser zu gross be
rechnct wird, und somit einc zu grosse Sichcrheit vortãuscht. Unter
gleichen
Voraussetzungen
sind die Abweichungen dcr berech.neten
Gri:issen des aktiven Erddruckcs zwischcn dcn verschiedencn Theorien
klcin. So crhãlt man für cinc 10 m hohe S tUtzwand bei cbcncm G clãndc ohnc Grundwasscr für y = 2,0 t/m2 und
= 3r nach:
Ea = 24,7 tfm'
Ea = 1 9 , 5 tfm'
Brinch Hanscn
Janbu
Ea = 2\ ,0 tfm'
Stabilitãtsberechnung E� = 2 1 , 6 t(m'
Coulomb
</>
Die drci crstgcnannten Erddruckberechnungen sind tabellicrt,
so dass die Bestirnmung des Erddruckcs für cinfache Bcdingungcn
keine Schwicrigkcitcn bercitct.
Für steiles Gelãnde und Auflasten bclicbigcr Art und Grõsse soll
hier die
Methode mit krciszy!indrischen Gleitjfiichen nãhcr gczcigt und
S
Mpo = R E t1
M" = Summe der aktiven Momente
S
= Stützkraft, dic in entgegengesetzler Richtung des Erddruckcs
wirkt
R
Ro
= Radius des Gleitkreiscs
= Abstand zwischen Wirkungspunkt des Erddruckcs und Mittcl
punkt des Gicitkreises
fJ
= Winkel �wischen S und Ro
= Winkel zwischcn Tangcntc und Glcitflãchc
</J'
= Reibungswinkel
rt
= Scherfestigkeit
S kann bcstimmt werden, wenn man die Neigung
ó zwischen der Mauer und der
1 1). Nach Ddinition bekommen wir fiir den Sicher
Die Richtung von
der Mauer und den Reibungswinkel
Erde kcnnt (Bild
heitsfaktor
(l)
R
��:
·
· >O'C
o'-'
ic_
;n'C
M
'<'
'--'C
+
"'"F - ':
R
· sin
"' · tg </>' •
S
Nach Tse.hebotario!T kann das maximale Moment unabhiingig von der
Bicgsamkcit der Wand auf 45 % rcduzierl wcrdcn [9, 10].
Dic Rcduktion der Maximalrnomcntc, wic sic Rowe vorschlãgt,
ist gleichOCdeutcnd eincr Erddruekumlagcrung. Diese Erkenntnis
gcwann Christiani sclwn 1906 bei der Überprüfung verschiedencr Bohl
werke na.:h der Theorie von Coulomb. lm Jahre 1923 erschienen beim
Dãnisehen lngenieurverein die ersten Vorschriften übcr Wasserbau
wcrke. Tn dieser Vorschrift ist die von Christiani voq;eschlagenc und
crprobte halbempiris.:he Bcrechnungsmethode für verankerte Spund
wiinde aufb'Cnommcn worden. Die theoreti>che Erkliirung dicsor
kühnen und wirtsehaftlichcn Berc:chnungsmethodc ist von Brineh
Hansen [ l i , 12] mit der neuen Erddruekthcoric erbraeht wordcn.
Bild 1 .
8 e rc c h n u n g
G l eitfl1ichen
Ankerzug
des
Erddruckes
Fo
heiszylindrischon
, wird rnit t'v10 - R ·
Setzt man
(2)
mii
F= Fo ·t
Ro sin
P+
I: rr
R sin {l tg�
·S
,\}"
lãsst �ich nach iq;end einer Siabilitâtsmelhode rechnen, bei
wclchcr dic Sicherheit als Verháltnis der passiven zu den aktiven
Momcntcn definiert ist z. B. nach der Mcthode von Feilenius oder
Bishop. Verursachl die Normalkomponente der Stütz.kraft S auf die
Gleitflâche Porenwasserspannungen, sind diese mit der Einfütrrung des
:B-Rciwerteszu berücksichtigen. B = A u/.1 "'" B ist von der Siittigung
und der Kompressibilitiit des Materials abhiingig. Die Reibungskom
poncnte der Stützkraft erhiilt folgenden Ausdruck:
R · sin {l · tg </'" · (1 - B ) · S .
Aus
der Gleichung (2) erhalten wir S als Funktion von F.
(:1)
M"--- S � - __
Rc · sin fJ + R · sin {l · tg <J>'
(F- h,)
Dic Koe.fllzienten in Gleichung (3) sind für eine Gleitflli.che kon
stanl; wmit ist die Abhiingigkeit zwis.:hen S und F lincar. Zeichnct
ma.u dte vcrsehiedencn Gcradcn der Forrncl (3) als Funktion von S
fiir die cinzclnen Glcitnãchcn auf, entsteht eine Linicnschar. Die Um
hüllendc diesc1· Linicnschar �.eigt die Abhãngigkeit zwisehen F und S
Plir F = J crhaltcn wir den aktiven Erddruck E"
(4)
E" =
·
Ro sm {J
...I.-4tsi�</i' · (l - Fo)
Die Sichcrhcitsbemessung dcr Maucr kann aueh aus dor Umhül
luugskurvc gcwonncn wcrden.
R�mmliefe
Die Bestimmung dc1· Rwnmtiefe muss cinerseits d en statb;chen un d
kir.ematischen llcdingungcn dcr Konstruktion geniigen, ando:r.;eits
den Erfordt:rnisscn zur Vcrhindcrung eines hydrauliSt:ht:n Grund
bruehes Rechnung tragen. Dic notwendige R<lmmtiefe, welche cinc
g.;�nügcnde Sicherhcit gegen Grundbrw::h glbt, k<mn auf Grund des
Sicken1etzes berochnct werden. Dafür stehen auch Hilfstafcln, wic z. B
die von MeNamce [7) zur Verfügung.
lJntersuchtmgen von Rowe haOOn gczeigt, dass mit Spundbohlen,
die ticrer gernmmt werden als dies oin genügcnder Sichcrhcitsgrad
erfonltlrt, keine spürbaren Voneilc zu erz:iclcn sind. Tcrzaghi dagcge.n
�npfi
ehlt dic bercehnete Tiefe naeh seiner Theoric aus praktisehcn
�
Ubcrlesu.ngcn um 20 % zu erhõhcn als zusiitzliehe Siehcrhcit gcgcn
Mehraushub, A;.1swaschungen, Ko!k und :\1atcrialweehsel im Unter
grund.
Dic Griisse des notwendigcn Ankcrz:uge> wird aus der Erfüllung
der \kdingung, dass die Summc dcr Horiwntalkriiftenull sei, bestimmt.
rorzaghi [ 1 3 ] riit von ciner Reduktion des Ankerzugcs ab und emp
fichlt viclmehr, diesen unter Annahme freier unterer Auflagerung der
Wand zu berechnen. Die Erstellung schif'fá Anker karm wirtSt:haft
liehe Vortcile mit sich bringen. Die horizontal bestimmte Ankerkraft
ist abcr entsprechend der Neigung zu berücksichtigen. Bei gewissen
Bauwerken, so bei verankerten Stützmauern, sind auch die Boden
reaktionen, die aus den Vertikalkomponenten des Ankerzuges resul
tieren, zu iiberprllfen.
Dimensionierung dcr Wa11d wul da Anker
D ie Dimensionierung der Wand und der Anker ist au f Grund dcr
zulãssigcn, vorgesclu:iebcnen ),1aterial-Beanspruchungcn vorz:uneh
mcn. Bei dcr Planung und Projektierung sind die Bauzustiinde, wclchc
ftir die Dimensionierung massgehend sein kõnnen, zu berücksichtigcn.
Anslitzc z:ur .Bcrechnung der Tragfãhigkeit eines Ankcrs im Lockcr
gcstein sind wohl vorhanden. Allerdings sind diese Fonneln noch in
dcr Praxi� auf ihre Anwendbarkcit z:u überpriifen.
Mit dem Spanncn der Injektionsanker und Pfãhle wirdjedcr cin
zelne Anker hinsichtlieh seincr Zug-, rcsp. Tragkraft iiberpriift. Dic
Aufzeiehnung des Kraft-Deformation-Verlaufes bcim Spanncn der
An ker lãs�t Riickschlüssc auf die Tragfiihigkcit-Reservcn zu. Sowcit die
Ankcrki:ipfe z:ugãnglieh sind, ka.Jm der Spa.1mungszustand der Ankor
jederzcit ii.bcrprüft v.-erden. Hierin ist siehcr aueh ein Grund für die
rasehe EinhürgerWlg dicses Systcms auf dem Bauplat:r. zu finden.
Es sei noch kurz dic Bereehmmg nach Brit�ch-Hal/se/1 skizziert.
Grundsátzlich untersucht Brinch-Hansen die verankcrte Wand im
Bruchzustand. Zunãchst ist die Bruchart der Konstruktion festzu
legen. D a o:ine vcrankerte Spundwand auf versehicdenc Artcn ver
sagcn kann (vgl. Tt:rzaghi), sind mehrere Bruchsystcmc (Bild 12) zu
untersuehcn, um das wirtschaftliche Optimum z:u crha!ten. Die gc
wiihltc Bruchart muss statisch wic aueh kinematisch rni:iglieh sein.
d. h. dio mi:igliehen Bewegungc.n der einzclncn Konstruktiomteile
müsscn miteiDandcr vertriiglich sein. Für dic Ucredmung wcrdcn
Flicssgclenkc angcnomrnen. Dicscs Verfahren hat den grosscn Vorteil,
dass cinc riehtig bemesscnc, durch Erddruek bcanspruchte Konstruk
tion in kciner andercn Weise ''ersagcn kann als bei ihrer Bercchnung
vorausgcsct:r.t worden ist. Dies hiingt damit ?usammen, dass jede an
dere Bcwcgw1g als die vorausgescl:r.tc eine solche Dru.,kumlagerung
\·crursachen wird, dass dcr nachgcbcnde Teil entlastet wird und die
bcgonnene Rcwcgung wicdcr zur Ruhe kommt.
Um cine wirtschaftliehe Konstruktion zu erreiehen, hat man
auszugehen von:
Bruchart l bei weichen Büden,
Brucharl 2 bei Reibungsbüden,
Bruchnrl 3 1md 4 bei grosst:n \Vasscrtiefen
Biegemument
Das maximn/e Biegemoment der Wand wird mit Hilfe <�nalytischer
oder· graph1schcr Methoden in der iiblichen
Wehe bestimmt. l..'ntcr
suchungen voo Rowe [8] ;m Modellcn zeigcn, dass dic maximalcn
omcnte, dic aus der Coulomb'�chc.n Erddruckvcrteilung bclitimrnt
sn�d. zu gros bcreehnct werden. Er gibteine Kurvensehar
an. mit dcrcn
�
Ilfc man d1e Maximalmomt:nte rcdu;o;icrcn
ka.nn; dic Reduktion ist
Cl�rseits von dcr Lagcrungsdiehte
des Materials, andcrseits von der
Blegsamkeltszahl 8 = h'/F.! dcr Wand
abhiingig. Je bicgsamcr dic
Wand, um so grõsser ist die zulãssigc Verminderung
des Mornentcs.
�
�
Bruch"rten filr e i n e verankerte S p u n d w a n d (nach Brinch-Hanscn)
�-�-·�:
04! sol>k+
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lk<o e.'l'pf�hlc�>ert
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..Wrcr�/79
<kt·il�mmfi.re um 20%
.
') i'jrf>Pt'<!�l>lf dem Jpul!d...dl!dpi'ilfil,
MJstc,� ""!'iW.
B i ld l 3 .
B e i s p i e ! von drci S p u n d w!!ndijn liir den Verg l e i c h der R e s u !tate nach
v e r s c h i e d a n e n B�rcchnung svorf&hren, unter Annahme z w a i a r v e r s c h i a d e n e r
Bodenarten
Die &rechn1mg wird mit Partialkocffiziellfcll Uun.:hgeführt, d. h.
mit partie!Jen Sicherheitsgraden. Den nominclkn i\nkerzugerhi:ilt mn.o
aus tler Komponentengleichgewichtsbedinguug in horizontalcr
Richtung als Dill'erenz zwischcn den Erddriicken auf den btidcn Sei ten
dcr Wand. Anschlicsscnd crmittelt man die numineUen Momentc im
Querkraftnullpunkt und im Verankerungspunkt. Daraus folgen dic
Widerstandsmomcntc pro m' Wand und die erforderli.:hen Wandpro
file. Analog wird dcr notwcndigc Ankcrquers<:hnitt bestimmt. lm
Falle eincr Wasscrspicgcldifferenz ausserhalb und innerhalb ctcr
Baugrubc muss die Rammtiefe noch auf hydraulischen Grundbruch
untersucht wcrdcn.
Vergfeich dcr Re:sultatc ocrschiedencr nworien
Es stcllt sich noch dic F'rage, wic stark dic cin7clncn Thcorien in
ihren Rcsultatcn bei dcr BcrcchllWlg konkrctcr Fãllc voneinander
abwcichcn. Dazu scicn dic drei folgendcn FãUe (Hild 13) untersucht.
Die Abmcssungcn un d Voraussetzungen sind dem Ri!de w enmehJnen.
Die Bcrcchnungcn crfolgtcn nach:
- Allgemeine Theorie von Blum [14, 1 5 ) : I!rsatzhalkenmcthodc
- Rowc
- Terz.aghi
- Tcrzaghi bei vollcr Hicgsamkcitsabminderung
- Brinch-Hansen.
DiQ ErgcbniR,o;c sitld im Bild 1 4 dargcstcUt. Dic Bct·cchnungcll
wurdcn für lockcrcn (<T!' .., 30 ° ) und dichtcn Sand (<P' � 40 ' ) durch·
genihrt. Wird von dcr Thcoric von Brinch-Hanscn vorlãufig abgesehen,
zeigcn die crstgcnatUltcn ãhnUche Werte für Rammtiefc und Anker
krart. Oaraus gcht dic Bcdcutung der fcstlegung des Rcibungswinkels
deutlich hervor. Hingcgcn liefert die Theurie von Rrinch-Hansen
abweicbende Rcsultate. Ein Vergleich mii don librigcn Theorien ist
infolge der Einführung dcr Partialkoeff.izienlen durch Brinch-Hansen
nur bedingl mõglich. fn den crstcn vier Fãllen ist die notwendige Anker
ktaft olul.e Sicherhcitsgrad aufgeführt, bei Brinch-Hanscn die nominelle
Krafl. Die Abhã.ngigkcit zwischen Ankerkraft tmd Rammticfc wirct
deullich ge�.eigt mit dcm BcrcchmUJgsbcispiel der Wand ohne Flicss
gelenk und Orchung um dcn Verankerungspunkl (nach Brinch
Hansen keine opümale Lõsung).
S!abilitiil
i\ls lctztcr Punkt des Bcrcch.rttUlgsganges blcibt noch dic Ü bcr·
prüfung dcr Stabilitãt des Bauwcrkcs im Zusammenhang mit dcr ge
wãhltcn Lângc der i\nkcr. Wãhrcnd frühcr vcrankertc Spundwãndc
durch langc Ankcr mit Ankcrplattcn in dcr passivcn Erdz:onc vcr
ankcrt wurdcn (Bild 1 5), werdcn dic lnjcktionsanker und Pfiihlc
neuerdings als kurzc Ankcr, d. h. in dcr ncutralcJ\ Zonc vcrankcrt.
Hcim Tnjcktionsankcr wcrdcn die Ankcrkrãftc iibcr dic injiziertc Zonc
in dcn Rodcn cingclcitet. Die lnjek.tionslãnge bctriigt rd. 4 bis S m ;
dic übrige Ankcrliinge gibt dem Boden keine Reaktion ab. Bcim rfahl
werden die 7.ugk.rãfle iiber scinc gan�e Uinge au r den Boden tiber
tragcn. Oie An�pannung der Anker bildet nur eine Kontrolle cincs i11
sieh gcschlosseJl�n Sy�tcms. Dic Vorspannung oder der Spannversuch
Sllgcn folglich nichts aus übcr dic Stabilitãt de� Syst�ms �tn sich
Wãllrcnd die freie i\nkcrliinge für die Tragfãhigkcit des Ankcrs im
üblichcn Zugv�rsuch ohne Redcutung ist, ist sie zur Einbcziehung des
R8mmlielen u n d A n k e r b e a n s p r u c h u n � c n
n u n gsverlahren u n d B o d e n k e n nziffern
liir
die
v � r s c h i ed � n c n
Berech
Material� hiuter der Wand w eincm Sy>!�m entscheidcnd. Die nOI·
\1-t:ndige llige der Ankcr kann dmch die Erflillung dcr crforderlichen
Stabilitiü der Baugrube bestimmt wcrden. Sind Ankcr auf die ver·
langtc Tragkraft gcspannt. und ist dic Wall(! rkhtig dimcnsioniert, so
kann nur noch das ganze, durch den i\nker erfasste Gcbict unstabil
wcrden. Ein Bruch unter den vorgenannten Voraus.'iCtzungen innerhalb
dcr Anker.wne ist ausgcschlossen. Die:;e Au.>!ktge kann mit der Formc!
( l ) dcr !,>ezeigten Erddruckberecbnung leicht überprüft wcrden. Diesc
Formcl gibt kiar dcn grossen und cntscheidcudcn Untcrschied ;r;wi
schcn dem Verhaltcn eines kohãsions!oscn und cincs kohãsivcn
\iatcrials an. Wãhrend bei eincm rolligen Material die Reibung aus
dcr Ankerk.raft in der Gleitflãche mobilisicrt wird. entfãllt dicsc
Komponente bti einem bindigen Boden garu:. Rci bindigen Büdcn
btcibt die undrainierte Schcrfestigkeit gleich, unabhãngig von dcr
momcntant:n iiusseren Belastt.mg. Dics ist abcr glcicbbedcutcnd
wic t1J """ O. In dicsem Falle kann flir die Berecbmmg einer Gleitlliichc
inttcrhttlh der Ankenone, d. b. durch den Anker, nur die Scher
fcstigkcit de..� Ank.ers zur Scherfe�tigkt:it des Materials als riickhaltende
Kraft in die Derechnung cingesetzt werden.
Dic untersçhiedliche Wirkungsweise eines Ank.ers in rolligem re� p.
bindib-em Doden ist für die Wahl des i\nkertypes mitcntschcidend. So
bcwirkt die Vorspannung eines i\nkers in einem bindigcn Boden keine
zusãtzlichc Sicllerhcit. Es sei noch d�muf hingewiesen. dass die ab·
gclcitctc Formel der Erddruckbcrcchnung ilU<:h wr Dimensionienmg
bei gco;taffclten b1.w. illltCrschicdlichcn ,\nkerliingen ange,vendct
wcrdcn !mnn.
Dic mõglichc Bruchfigur im Gcliindc ist folglich durch zwci
PunJ..tc gegcben: Ankcrcndc und Fuo;srunkt dcr Wand. Als Bruchfigur
künncn Krci5e, logarithmische Spiralcn odcr nlsAppmximation Gcra
dc angcnommcn werdcn. Durch dic 1:-:rflillung der verlangten Sichcr
heit gegcn Abglcitcn wird die Ankerlãngc bcstimmt. Der Rcchnungs
gang ist durch Annabme vcrschicdcncr Hruchflãchen zu wiederholcn.
bis llie ungiinstigstc mii der minimalcn Sichcrhcit gcfunden ist. Da
die angcflonuncnc Bruchfliiche ur11 dcn untcrstcn Punkt der Spund
wand ver]ãuft, hat die Einbindcticfc dcr Wand auch einen Einlluss
nuf die Sichcrhcit dcr Baugrube und ihrcr nãhcren Umgcbung
Bild 1 6 zcigl 3 Methodcn tur St:tbilitiitsberechnung. Die 13ru�h
linieals Ucrndccrfli llt dic kincmatischcl'orderung nicht.istabcr cinfach
�:trw
.g�- -'} ?·.
B tld t 5
V c r a n k t: r u n g szoncn n a c h d � r k l a s G t $ Ch&o Erddrucktheorie
;r;
in
(,}er Anwcn<hlng. Eine !;nter�uehltng
J.:1 mellen ist nur für die Uerlick.
von Schiehtwechscln (wech
des
Fc.-.tigkcitscigcn�c hll ften
'�lnde
tlodrnsl odcr bei vorhnndcncm Gnmd
Gera den :
sichtigung
f;lchc
nur
sollte
Bcrcehnung
Bezeichrwngen :
C ,., c' c��' cx. 13 - de h "" /J
U - �· -i!sa
P ,.... q t� IJ
i : Sickergefii llc
u· ausSickw-netz od. u - 6',.. hw (!,i)
(vf'ktorie/1).
íeflenius :
Jie
flir
gebraueht
Dimcnsiunierung
cin
Diese
notwendig.
"""""'er�picgcl
crsl<!
wcr
Dic gcwiihltc Uingc des Ankers
i�l mit dcr formcl von 1-ellenius oder
Janbu zu liberprtífen
dell .
Die
kincmatischc
l'ordcnmg
kann
bci
kreidOnni gen
Gleitfllichen
nicht
innnrr hinrcichend erfülit wcrdcn. w;1s
mil
der
EinfUhrung
des
passiven
Erddrnckes
in
aktivcn
die
hzw.
Stabilitli.ls
glt:ichung von Janbu ber[icksichtigtwinl.
Wird darin e, und E,. null gesctzt. w
ist
dicsc
Formel
aueh
nls
Bezeich.'"l •.mgen ·
StabilWits
wie oben
formcl wie diejenigc von Fellcnius zu
vcrw�ndcn.
odcr
ls\
o;."Ín
Grundw;!Sserspi�gel
w��sscrdruckgef�illc
Janbu :
vorhandcn,
c;ind t>t:i dcn riick.haltcnden Kr�ifte11 di�
jcwcitigen
L�m�JJ�n
Porcnwassenlrlickc
in
fz !..[_c_ + {P+Í7-��
den
zu berücksichtigcn. Diesc sind
Uem
Sicker:strümungsnet.z
111en.
Werdcn
dic
:.:u
;: G tan o:. + Ea -Ep
cntneh-
Porenwas.serdrücke
Bezeic.�n:.mg�.:n
;1l s hydrostati.o;cher Druck cingesetzl, lst
noch
riellc
dcr
Strümungsdruck
Kraft
zu
�%h:lc��ch;a�:
wlrksam
wcnn
Versuch
wcrden,
die
Tragfiihigkcit
dcr
sind dicse Bedenkcn bt:i der Fcstlegung
Dic Dimensioni�rung eines Ankers kunn im allgemcincn nur als
Teitll�oblcm ein kompkxt:n Aufgabe btmachtet werdcn. Nur durch
l:!inhc7;chung alte! ski7..zicrtcn lktraehtung<:n kann cine gutc und wirt
;:r
schaftlicbe Lõsung eincs Aauwerkcs gcfundcn wcrdcn, wobci dic zu
li
i ssigc Au�nüvung dcr Raustoffe ang<:strcbt wcrdcn sotl. Dics ist abcr
nm mõglich. \>.'Cnn man alle DaustotTe \lod ihrc Eigenschaftcn g<:nau
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Litcmtunerzeic:h.,is
'4)
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auch
b7.w. Vorsp:mnang
Zu�m.'!�UCI1fassu�
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B i ld 1 6 . S t a b i l itãtsberechnung z u r E r m i l t l u n g der notwe n d i g e n A n k e r l ii n Q �
Je� .'!:dordcrtcn minimalcn Sicherht:itsgrades zu bcrücksichtigcn.
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angcnommen
durch
a!s
bcrücksichtigcn.
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b<H•"erken, «Dic Oaut«hniko> 1 95 7
Adrcssc de> Verfasscrs: Dr. se. lçchn. J. lfudrr, di p\
CHoriam. J9, 8006 Zilrich.
Anchors Pilcs i n Sand. Bul. 1 8 . D(
i n. {jeot. fnstitut.
Rerlin
Beitrag 7llr Bcrc<:hnung von llohlwerkcn, t-:rnst & Sohn,
t 9 5 t , llerlin
H. B/,.m:
SCHWEIZERISCHE BAUZEITUNG
Sonderdruck aus dcm
83.
Jahrgang, Heft
35,
2.
O r u o l ' O U � t l + 9 u c � rl r u c k A (l . Z O r o �
S eptember
1 965
llauing., VA W f.,
Erd- und Felsanker
Boulons d'ancrages pour sols et roches
An der FrUhjahrstagung de r Schweizerischen Gesellschait
fOr Bodenmechanik und Fundationstechnik im Kasino
Zürichhorn vom 14. und 15. Mai wurde das Problem der
Fels- und Erdanker behandelt. Verschiedcne Rcdner er
lauterten die in der Sd1Weiz bekannlen Systeme solcher
Anker, wobci das Prinzip, d i e Anwendung und dio Vorteile
der einzelnen Ankertypen erklart wurden. Wir vertiffent
lichen nachstehend eine Auswahl dieser Kurzvortr!i.ge,
und zwar über folgende Systeme:
VSL
Baue r
Perfo
Arefix
Monierbau
MV
lors de sa session do printcmps au casino de Zurich
horn, les 1 4 et 1 5 mai derniers, la Société suisse de
mécanique des sols et travaux de fondation a traité le
probiCme des ancragcs en rocher ct en tcrrains meubles.
Divers orateurs ont exposé les systàmes d'ancrnge con·
nus en Suisse, en expliquant leur principe, leur appli·
eation et les avantages des divers types. Nous publions
ci-apràs un choix de ces brefs exposés concernant les
systemes:
VSL
Bauer
Perfo
Arefix
Monierbau
Ha
MV
Ein leitu ng
lntroduction
Jntroduzione
In occasione del convegno primaverile della Società
svizzera d i meccanica de! terreno e d i tecnica delle fon ·
dazioni, tenutosi il 14 e 1 5 maggio presso il Casinà d i
Zurigo, venne trattato il problema degli ancoraggi in
roccia ed in tcrreni incocrenli. Diversi o ralori illustrarono
i sislemi di ancoraggio conosciuti in Svizzera, spiegan·
done i1 principio, l'applicazione ed i vantaggi. Di seguito
pubblichiamo alcunc di tali relazioni, e precisamente
quelle riferentesi ai seguenli sistemi:
��
er
Perfo
Arefix
Monierbau
MV
Spa
E rfah r u n g e n m i t v o r g e s p a n n t e n
F e l s - u n d A l l uv i a l a n k e r n ,
System VSL
E x p é r i e n c e s avec l e s a n c rages
p ré c o ntraints, systé m e V S L , e n r o c h e r
et e n t e r r a i n s m e u b l es
H . G. Elsaesser, Dipi.·Bauing. ETH
in Fa. losinger & Co. AG., Bern
:)ie vorgespannten Fels· und Alluvialanker VSL be·
stehen aus zwei Elementen, i h re Haftte i f e gehõren
ins Gebiet der Bodenmechanik, wãhrend d i e freien
Kabelfãngen und d i e beweg l i c h e n Veran kerungen
d i e M e rkmale eines Spannbetonkabels aufweisen.
B e i m VSl-Felsanker besteht das Spannslah l b ü n d e l
aus h ochfesten Slahldrãhten. S i e w e r d e n an e i n e m
Kabelende d u rch m e h r m a l i g e s S p r e i z e n u n d Zusam·
me nfassen zum Felsanker-Haftteil geformt. Diese
festa Verankerung weist i n d e r Regel auf e ine r Lãnge
von 3 m fünf Wellungen auf u n d übertrãgt d i e Anker·
kraft d u rch Leibungsdruck und Haftung auf das I n ·
j e k t i o n s g u t und den umgebenden B a u g r u n d . D e r
Veran kerungsmOrtel w i r d e i n i g e T a g e v o r dem Span·
nen injiziert, wobei das Spannkabel durch e i n H ü l l
r o h r geschützt u n d d e s h a l b von dieser priml:l.ren l n
i ektion nicht berü h rt w i r d (Abb. 1 ) .
Abb.
Fe;s �n!c:er
3
Fig . 1
dans
le
roche r
VSL typc R.
l o: l o n g u e u r d'ancrage
correspondant à l a résis·
lance
du soi
normal e
Les ancrages en rocher comportent un câble ten·
deur en fi)s d"acier à haute résistan ce. Par écarte
ments et réunions répétés, on transforma une des ex
trémités d u câble en partie adhérente. Cet ancrage
fixe, composé en général de 5 fuseaux s u r u n e Jon·
g u e u r de 3 m, lransmet l ' effort de tr action au c o u l i s
d ' i njection et au terrain environnant par efforts de d é
v i a t i o n dus aux fuseaux, et par adhérence. le c o u l i s
d ' a n c rage est inje cté q u e f q u e s j o u rs avant l a mise
en tension, l e câble l i b re étant protegé de cotte
i n j e ction primaire par u n e gaine (fig . 1). la mise en
1
VSL Typ R.
l "" v,
... ankcru n g s l linge
e_ntspr0 chend d e r Trag
láhigke il
des
Bodens ,
n o r m 11 ; :
m.
Tirant
les ancrages précontraints VSL e n r o c h e r et e n
terrains m e u b l e s s o n t composés d e deux éléments
distincts. Alors que la partie adhérente est du do·
maine d e la mécanique des sols, les sections l i bres
des câbles et les ancrages mobiles sont s i m i laires â.
ceux d u béton précontraint.
3
(longueur
m).
��
LL�
....�
..;
L"'-�-�-LLL.L·L LLLLLDL/
L.;
Li
.
:
.d
.�jjL·�:
7'/��l_ _ _
l
Abb. 2
Bewegliche Vetankerung VSL Typ M.
Das Spannen geschieht mittels e i n e r beweg l i c h e n
VS L-Veran kerung u n d kann i n beliebigen Stufen
e rfolgen (Abb. 2).
Nach Abschluss d e r Vorspannarbeiten w i rd zumeist
a i n zwe ite l nj e ktion als Korrosionssch utz des Spann
stah l s durchgeführt. Wird e i n VSL-Felsanker e rst
nach lãngerer Zeit vorgespannt oder ist z u r Erhal
tung d e r «freien Fed e rwirkung des Kabels» eine se
k u n d ãre l nj ektion nicht erwünscht, so kõnnen dessen
D rãhte mii e i n e m rostschützenden Bitumen- oder
Kunstharzanstrich versehen werden.
D i e e rsten Anwendungen der VSL-Felsanker (VSL =
Vorspannsystem Losi n g e r) g e h e n in das Jahr 1 957
zurück. Es werden E i n h e iten mit Kapazitãten von 65,
90, 1 25 und 1 70 Tonnen verwendet. Dieses Jahr laufen
Versuche m i i 300-Ton nen-Felsankern. VSL-Felsanker
s i n d beliebig g e n e i gt, auch senkrecht nach oben an
wendbar.
Oer VS L-AI Iuvialanker wurde i n Zusammenarbeit mit
der AG fOr Grundwasse rarbeiten i n Bern entwickelt.
B e i d e n rn e i sten Anwendungen i n den letzte n zwei
Jahren kamen d i e A l l uvialanker i n Kies, sandige
oder si!tige Bõden zu liegen. D i e V S L-AIIuvialanker
kõnnen Zugkrãfte von rund 30 u n d 65 Tonnen auf
n e h m e n . Sie kõnnen b e l i e b i g nach unten geneigt
verwendet werden.
Für d e n VS L-A I I uvialanker werden Litzen v e rwendet.
Die Fixierung des Kabe!s i m Baugrund geschieht da
durch, dass die freien Litzen des A l l uvialan ker-Haft
t e i l s d u rch den injizierten M õ rtel mit dem umgeben
d e n Boden i n Verbund g e b racht werden. Hierbei
s c h ü tzt e i n e Kunststoffu m m ante l u n g das übrige
Spannkabel vor Berührung m i t dem l nj e ktionsgut u n d
b i l d e t z u g l e i c h d e s s e n daue rhaften Korrosionssch utz.
Auch h i e r werden die Anker mittels e i n e r bewe g l i
ch en VS L-Ve rankerung u n d den ü b l i c h e n V S L-Ge rã
ten gespannt.
VSL-Fels- und A l l uvialanker werden auch i n e i n e r et
was modifizierten Form angewendet: U m zu ver
meiden, dass de r Korrosionsschutz des Ankerhafttei l s
l e d i g l i c h d u rch d i e Ummantelung m i t l n j e ktionsgut
gewãh rleistet ist, w i rd die ganze Haftstrecke bereils
Fig. 2
Ancrage m o b i l e VSL type M .
t e n s i o n s'effectue à volonté en p l u s i e u rs élapes au
moyen d ' u n ancrage VSL m o b i l e (fig. 2).
U n e fois l e s opérali ons de précontrainte terminées,
on effe clue l e p l u s souvent u n e deuxiéme injection
pour protéger l e câble contre l a corrosion. Lors
q u ' u n ancrage VSL e n rocher n'est soumis à la
préconlrainte q u 'ap rês u n c e rtain temps, o u que l'on
désire éviter u n e deuxiême injection pour maintenir
l ' action é last i q u e d u câble, o n peut en revêtir les fils
d ' u n enduil antico rrosif à base de bitume o u d e
r é s i n e synthétique.
Les premiêres applications d u systeme d'ancrage
précontraint VSL en rocher remontent à l'année
1 957. O n e m p l o i e des éléments ave c d e s capacités
de 65, 90, 1 2 5 et 1 70 tonnes. Des essais avec des an
crages de 300 tonnes sont en c o u rs. Les ti rants peu
vent être utilisés avec u n e i n c l i naison q u e l c o n q u e et
même en position verticale.
L'ancrage VSL en terrains meu bles a été déve
loppé e n c o l l aboralion avec les Travaux Hydrau
l i q ues S.A. à Berne. La p l u part des applications failes
au c o u rs des deux d e rn i ê res années concerne des
ancrages dans d u g ravie r ou dans des terrains sablon
neux. Ces ancrages peuvent absorber des efforts d e
traction de 30 ei 65 tonnes e n v i r o n . On peut l e u r
d o n n e r u n e i n c l i n aison q u e l conque.
L'ancrage V S L en alluvions se fai! au moyen d ' u n
cãble à l ' extrémité d u q u e l l e s t o r o n s J i b res sont
s c e l l é s au soi environnant par l e mortier inje cté
pour former J'élément d'adhérence. U n revête
ment de matiere synlh étique isole l e câble l ibra du
coulis d ' i njection et e n empêche l a corrosion de
maniêre d u rable.
Abb. 3
Alluvialanker VSL
Typ A .
L = Verankerungslllnge
entsprechend d e r Trag
fãhigkeit des Bodens,
normal: 4 m .
Fig. 3
Ti ran! VSL en terrains
meubles type A.
L = longueur d'ancrage
correspondant à l a résis·
tance d u soi (longueur
normale 4 m ) .
Fig. 4
Ancrage VSL e n rocher. Schém(l. des opéro.lions.
I ) Forage d u trou
2) ConlrOio !OliS preUÍQn d'eau de I'Btanchéilé de l a roche
9) Po�e d u tir��.r�t
4} l njection d u c o u l i s de scellement
B) M i s e a n tension, con1r01o do la résistancc, injection secon
daire évcnluelle
6) TirJnl e n rocher lenniué
Les tirants d'ancrage sont également dans ce cas
mis sous tension au moyen d"un ancrage m o b i l e VSL
et dt:s appareils usuels.
Les ti rants e n rocher et e n terrains meubles peuvent
étre également appl i q u é s sous u n e forme modifiée:
lorsqu'il est recommandé q u e la protection contre la
corrosion de J'ancrage par scellemant na soit pas
u n i q u emant assuréa par l e s c o u l i s d ' i njection, l 'an
crage par adhérenca peut âtre muni préalablement
à s a misa e n place, d ' u n m o rtier f l u i d e synthétique,
résistant à l a traction. D e cette façon i l est possible
de mettre en ceuvre des ti rants d'une d u rabil ité i l l i ·
m i t é e dans des sols fissu rés o u parcouru:; par les
Abb. 4
VSL, schemalísche Do.rste l l v n g des ArbeilsvQrganges.
l) i:rsle l l e n des BQhrloches
!J:J 'H�nserabpressvcrsuch z u r Konlrotle d e r Fefsdichligkeit
SJ V\.'rsetzen des Fols�nkers
4) lnj"Hion de� Vero.nkeru n g s m o rtels
5) V'lrs::�au.,en, Kontro l l e dcr Trngf:th i g keit, evtl. Sekund ti.r
ir.tdtion
6j Fertiger Fels<wker
Fol!l:u•k;;�r
.
.
vor dem Versetzen mit einem z ugfesten Kunststoff
Mõrtel u m manfelt. Auf diese Weise isl es mõglich.
VSL-Bodenanker von praktisch unbeschrãnkter Le
bensdauer selbst in klüftigen oder wasserdu rch
flossenen Bõden anzuwenden.
Varankerungslãnge
Anhand von Bodenproben ist es mOglich, die erfor
derliche Lãnge des Ankerhaftte i l s abzuschãtze n . Ver
e i n fa.chElnd wird angenommen, dass die Kraftober
tragung aut den Bodon liings dcr Oberflãche des
zyl i n d e rl'õrmigen Haftteils durch g l e i c h mãssig auf
tret�nde S c h u bspan n u n g e n erfolgt. Für Fels ist d i e
Abb 5
.Alluv1ala'l�er VSL, schemalische Darsle l h m g des Arbeitsvo1-
�{ � :��=
� :: ��
�
�
d es °
cs
m en e n
3) Verselzen des A l l uviala.nkers
4) lnje klion des VetDnkorungsmtlrlels u n d Ziehen des Rohres
5} Vnrsp anncn, Koofro l l c der Tragflih igkeit
6) Ferllgat A l l uvio.Junke r
Fig. 5
Tiran\ VSL e n lerrains meublcs. Schóma des opéralions
dc construclion.
1 ) Forage d u trou
2) Batta.ge de l a gaíne
3) Pose du t i ra.nt
4) l njcction de scellemenl et retrai t d u tube
15) M i s c e n tcnsion, contrôle de l a résisto.nco
6) Tirvnt e n lcrra.ins moubles
Haftfestigkeit aus Versuchen d i rekt bestimmbar u n d
d e r D u rchmesser des B o h r l o c h e s ist identisch mit
dem D u rchmesser des Ankerhafttc i l s .
Sicherheitsmass
Welches M ass die Haftfestigkeit erreichen kann, ver
anschau l i c h e n die nachfolgenden Resu ltate von Ver
suchen, welche mit versch ieden arti gen Gesteinspro
ben an der EidgenOssischen Mate rialprüfungsanstalt
d u rchgefü h rt wurden. H i e rbei ste l lte man die B o h r
kerne senkrecht in d i e M itte e i n e r zylindrischen Stahl
form u n d f ü l lte d e n Zwischenraum mit lnjektionsgu!
aus. Sieben Tage spãter wurden d i e Bohrkerne mit
tels e i n e r Prüfmaschine aus dem l nj ektionsgut h e r
ausgestossen u n d d i e Haftfestigkeit B o h rkern-lnjek
tionsgut gemessen.
M aterial
M c r g e l i g e r, l e i cht angewitterter
M o l assesandste i n
FeinkOrn i g e r, l e i cht ang ewitterter
M o l assesandstei n
FeinkOrniger M olassesandstein
M o l assekalkslein
Kalksandste i n
B i otit-Granitg neis
Haftfestigkeit
i n kglcml
6,5
1 1 ,2
41,9
28,3
28,9
24,8
Anhand dieser Resultate kann abgesch ãtzt werden,
dass beispielsweise e i n VSl-Felsanker von 1 70 t
Spannkraft i m M o l assekal kste i n , mit e i n e r Haftte i l
lãnge von 5 m e i n e Ausreissicherheil SA = 3 besitzt.
Bei g l e i c h m ãssiger Felsbeschaffe n h e i t ist die Dimen
sionierung mit e i n e r S i c h erheit von 3 eher zu vor-
Abb. 6
D u r c h stoss-Versuch
longueur de l'ancrage
O n peut déterm i n e r approx i m ativement, su ivant la
naturc du soi, l a l o n g u e u r nécessaire de l a partie
adhércnte <le l'ancraga. Pour simplifier, on admet q u e
l 'effort e s t transmis au soi sous f o r m a d'efforts de
cisaillement l e long de l a su rface de l a partie adhé
rente cylindrique. En rocher, l ' adhérence peut être
déterm i n é e d i rectement par des essais, l e d i amétrc
du lrou de forage êtant identiquc ;\ c e l u i d e l a partio
adhércntc.
Marge de sécurité
les résu ltats su ivants d' essais cntrcpris s u r divcrs
échanti l l o ns de roches au laboratoire fédéral d'essai
des maté riaux montrent les chiffres atleints par l ' ad
hérence. les carottes de forage furent placées verti
calement dans u n e forme cylindrique en acier, et
l ' i nterva l l e fut rempli de matériau d ' i nj e ction. Sept
jours p l u s tard, les épro:.Jvettes lurent repoussées hors
du malériau d ' i njection dans u n appare i l d'essais permettant de mesurer l ' adhérencc entre les deux éléme nts.
M atériau :
Adhérence
en kgfcm2
M o l assc marneuse légêrement désagrégée
6,5
1 1 ,2
M o l asse a g rain lin l é g ê remenl désagrégée
M o l asse à grain fin
41,9
28,3
M o l asse calcaire
Grês calcaire
28,9
Gneiss granitique micacé
24,8
Ces résultats permettent par exemple d'estimer q u ' u n
ancrage d a n s l a molassc calcaire avc c u n effort de
tcnsion de 1 70 t et u n e zone d'adhérence de 5 m d e
Fig. 6
Es�ui de repoussement
sichtig, wogegcn bei u n g l e i c h rniissigem Fels SA noch
g rüsser al s 3 i n R e c h n u n g gesetzt werden s o l l te.
I n rolligen Büden l i e g e n d i e Verhiiltnisse etwas an
ders: durch das lnjizieren entsteht e i n beton ar!ig e r
Kürper, d e s s e n G rOsse von d e r Du rch liissigkeit des
Bodens u n d dem lnjektionsdruck abhãngig ist; d i e
Kraftü bertrag u n g auf den Boden e rfolgt durch d i e
Mantel rei bun g, w o b e i diese vorn R e i b u ngswert u n d
den1 l njektionsdruck abhãngig i s t . Erfah rungsgemãss
kann für VSL-A I I uvialanker, u m auf de r s i c h e rn Se ite
zu bleiben, mit e i n e m Haft!e i l d u rchmesser von 25 em
u n d einern wirksamen J njektionsdruck von 8 kg/cm1
gerechnet werden. Der R e i b u ngswert ist aus Versu
chen zu besti m m e n .
Ausreissversuche haben g e z e i g t , d a s s d i a obigen
Annahmen den Tatsachen entsprechen.
Zudem w i rd j e d e r vorgespannte Fefs- u n d Alluvial
anker bei m Spannen auf seine Tragfãh igkeit h i n ge
prüft
De r l nj e kt i o n s a n k e r System B a u e r
l o n g u e u r possêde u n e sécu rité SA
rachement.
::::
3 contre l 'ar
Dans l e cas d'une composition r€g u l iére de la roche,
l'adoption d ' u n e sécu rité de 3 p o u r l e s calculs est
trop prudenle, alors q u e pour u n e roche de compo
sition inégale u n e sécu rilé d e 3 serait insuffisante.
Les choses se présentent u n peu différemment dans
les terrains sans cohési o n : L'injection crée u n corps
s i m i l a i re au bélon, don! l e volume dépend d e l a per
méabifité du soi et de la pression d ' i njection. La
transmission de l ' effort au soi s ' effe ctue par l e frotte
rnent en su rface qui résulte d u coeffi cient de frotte
ment et de l a pression d ' i nj e ction. D ' aprés l ' expé
rience, o n peul compler pour les ancrages V S L en
terrains m e u b l es, en restant prudent avec u n d i a
mêtre de 25 em de l a partie adhérente et une pres
sion d ' i njection effective de B kg/cm'. Le eoeffi eient
de frotte ment doit être déterminé par des essais.
Des essais d ' arraehement ont souvent montré que les
ch iffres ci-dessus correspondent à l a réalité. D ' autre
part, l a résistance à l a traction de chaque aoerage
préco ntraint en ro cher o u en terrains meubles est
contrôlée l o rs de mise en tension.
Ha.
L ' a n c rage à i nj e c t i o n , systê m e B a u e r
Dr. K h . Bauer, Schrobenhausen
Die Sicherung von Baugruben mit l nj e klionsankern
ist aus der Bau praxis nicht m e h r wegzudenken. Dia
Pro]ektverfasser künnen h eute Baugruben von prak
tiscil fasi jeder Grüsse u n d Form vorsehen, da mit
l r. j (� kticnsankern d i e Ausfü h r u n g immer müglich ist.
Als besondere Vorte i l e d e r lnjektionsanker künnen
aufgefü h rt werde n :
a ) D i e Baugrube kann v o n allen Aussteifungcn frcige
halten werden, so dass für de n Baubetrieb weder beim
Baugrubenaushub noch bei der Herstellung des Bau
werks Behinderungen vorhanden sind.
b) Die Herstellung dor l njektionsankor crfolgt ohnc Lãrm
beli:i. s tigung und ohne schâdliche Ersehtltterung an be
nachbarlen Gebi:i. u den.
e) Die Verankerung ist aueh dann mOglich, wenn die Ver
ankerungszone infolge Bebauung von oben her nicht
.wgãnglich ist, da die l njektionsanker von der «l nnen
seite» de r Umspriessung aus hcrgestellt wcrden.
d) Die baubetrieblichen Vorteile einer rückwãrtigen Ver
ankerung fllhren zu erheblichen Verkürzungcn der Bau
zeit.
D i o Entwi ck l un g d e r l n j e ktionsanker f ü h rte jedoch
weit übor das Anwendungsgebiet aussc h i i esslieh für
vorübergehende Zweeke h i naus. Es wurden zahlrei
che bleibende Bauwerke wie Wiindc von H ãfen u n d
Wasserstrassen, Stützmauern, W i d e r l a g e r von B r ü k
ken u s w . naeh d i esem Verfah ren gesichert u n d a u c h
g r o s s e Auftri ebsk rãfte von Kltirbecken, Schwimm
becken u nd sonstigen Gru ndwasserwannen aufge
nomme n.
L'emploi des anerages à injeetion pour assurer les
f o u i l l e s de construction est enlré dans l e domaine
c o u rant. Les aute u rs de projets peuvent prévoir audes fou i l l e s ayant pratiquement n ' i m p o rte
formes et d i m e nsions, o u a peu prés tout au
moins, car l e s ancrages à injection en rendent l'exé
eution touj o u rs possible. Voi e i quelques uns des avan
tages parti c u l iers des ancrages-ti rants à injecti o n :
a) La fouille cst débarasséc des Ctançons, ce qui sup
prime tout obstaclo lors des travaux de creuse ou de
construction.
b) Les ancrages à injcction peuvent être réalisés sans
bruit gênant, ni ébranlements dommageables aux bâli
ments voisins.
e) L"ancrage est possible également lorsque la zone à
ancrer n'est pas accessible de la surface du fait de
constructions, les injections pouvant se fai re à partir
de la «faee inlérieure,> du talus.
d) Les avantages d"un anerage arriére du poinl de vue
de la conduile du ehantier entralnenl des réductions
considérables de la durée de construction.
Cepend ant, le déve l oppement des ancrages à i njection
a d épassé, et de loin, leur domaine d ' u t i l isation a des
fins temporaires exciusivement. De nombreux ouvra
ges permanents tels que berges d o porl et de ca
naux, m u rs de soulénement, butées de ponts, ete.,
ont été assurés avec c e syslême, d e même q u e ce
dernfer a servi à absorber les g randes fore s s de pous
sée slatiq u e de bassi n s de d éeantation, de piscines
et autres cuvettes d ' e au soute rrai n e .
L'ancrage
lnjektionsanker System Bauer
E i n besonderer Vorte i l di eses Ankers l i egt dari n,
dass j e nach den zu erwartenden Bodenschichten so
wohl mit S c h l ag-, S c h l agdreh- oder Drehbohrung ge-
à
injection, systeme Bauer
L'un d e s avantages parti e u l i ers de eet ancrage réside
dan s l e fait que l'on peut trava i l l e r par perforation, p ar
rotation o u les deux s i m u ltanées selan les couehes
de terrain q u e l ' o n trouve ra. D'aprés u n e premiêre
Fig. l
Etançonnemenl intórieur d ' u n e fouille d e çonstruction.
l ) Surch argc
2) Paroi do remplacement anctéo
3) Distance s u r laqucllc les forces d'ancrage sont transmises
au soi o:= Longucur d'ancmge
4) Longueur d ' ancrago rapportée
5) Paroi d'élayage
6) Ligne de rupture pour un glisscmcnt profond
1)
2)
3)
4)
5)
6)
Abb. 1
lnnenaussteifung e i n e r Baugrube.
Auflast
Ersatz-Ankerwand
Krafteintragungsstrecke
Bczogano Ankcrlii.nge
Spriesswand
Tiele G l e itfuge
arbeitet werden kann. N ach e i n e r ersten H e rstel
l u ngsart w i rd unter Verwendung von verlorenen B o h r
kronen e i n Hohlgestãn ge i n der nach den statischen
Erfo rdernissen d e r Verankerung notwendigen Lãnge
u n d N e i g u n g e i n g e b racht. Sobald d i e Bohrung i h re
Endtiefe erreicht hat, w i rd das Z u g g l i e d e i n g escho
b e n u n d m i t de r Boh rkrone verbunden. Dan n wird das
Geslãnge von d e r Krone u m e i n g e ringes Mass zu
rückgezogen, so dass d e r E i n p ressvorgang mit Ze
mentschlãmme durch den R i n g raum zwischen Zug
glied und Gestãnge beginnen kann. Das Gestãnge
l i egt normalerweise satt am umgebenden Boden
mate rial, s o dass s e l bst b e i E i n p ressdrücken von 30
b i s 40 atü kein Zurückstrümen des E i n p ressgutes ent
lang de r Aussenwand des Gestãnges stattfindet. Viel
m e h r wird di e Zementschlãmme weit i n de n umgeben
den Untergrund eingedrü ckt. Nach jeweiligem Errei
ch en d e s gewünschten Enddruckes werden d i e R o h re
e i n Stück zu rückgezogen, u n d damit wird d i e Aus
trittsüffn u n g i n dan nãchsten noch n i c ht ve rpressten
Abschn itt verlegt. I n d i e s e r Weise w i rd nun Abschn itt
für Abschn itt i n der v o rbestimmten Krafte i ntrag ungs
strecke verpresst. D e r restl i c h e Teil der Bohrung
w i rd wãh rend de r Wiedergewinnung d e s Gestãnges
unter geringem E i n p ressdruck mit Zemen!schlãmme
wieder verfü l lt.
Bei e i n e m anderen H e rste l l u n g sverfah ren wird das
Zugglied vor dem Einführen i n das Bohrrohr an
seinem e rdseitigen Ende mit einem Reibkõrper v e r
sehen. Dieser R e i b kürper hat e i n e der Krafteinlra
g u n g sstrecke entspre chende Ui.nge und ist an s e i n e r
Aussenseite so ausg e b i l d et, d a s s d i e gewünschte
Haftre i b u n g erzielt wird. A l s B o h rwerkzeug ist bei
dieser Variante z. B . e i n e Kernboh rkrone geeig net,
d i e mii d e m B o h rgestünge fest verbunden ist u n d
ü b e r den Reibkbrper u n d d a s Zugglied zurückge
zogen werden kann. D e r Verpressvorgang e rfolgt
i n d e r g l e i c h e n Weise, wie dies bereits vorh e r be
schrieben wurde.
Besondere Kennzeichen der Bauer-lnjektionsanker
1.
Das Zugglied wird erst eingebracht, wenn die Bohrung
ihre Endlage erreicht hat.
exécution, une tige creuse de l a l o n g u e u r et de l ' i n
c l i n aison nécessitées par l e s exigences staliques de
l'ancrage est enfoncée en e m p l oyant u n e couronne
de f l e u ret perdue. Aussitôt q u e l e forage a atteint
sa profo n d e u r défi n i tive, l e ti rant est introduit et
réuni à l a couronne du fleu ret. La tige est alors re
tirée légérement d e l a couronne, de telle maniére q u e
l ' i njection à l a laitance de c i m e n t d a n s l e logement
cylindrique entre l e ti rant et l a tige puisse commencer.
La tige est pressée normalement contre le soi en
vironnant, d e t e l l e façon q u e même avec des p res
sions d ' i njection de 30 à 40 atm ., u n refoulement de
l a matiére injectée l e long de l a paroi extéri e u re de
l a tige ne se produise pas. Le coulis d e ciment s'in
filtre pl utõt sous pression l o i n dans l e sous-soJ. Lors
que l a pression finale désirée a élé atte i nte, l e tube
est retiré sur u n c e rtain tronçon, afin que l ' o rifice soit
placé dans l a section su ivante n o n e n c o re injectée.
C'est ainsi q u e l ' i njection se fai! section aprés see
tian dans l 'espace d e renfo rcement défi n i préliminai
rement. Le reste du forage est rempli d e c o u l i s de
ciment sous u n e minime pression d ' i njection pendant
que l a tige est récupérée.
Avec u n autre procédé, l e ti rant est m u n i à son extré
mité côté terre d'un corps frotte u r avant d'être in
troduit dans l e tube d e forage. Ce c o rps frotteur a
une l o n g u e u r correspondant à l ' espace de renforce
ment e t s a s u rface extérieure est tella que l'on ob
tient l'adhérence de frottement désirée. Pour cette
variante par exemple, une c o u ronne a n g u l aire est
i n d i q u é e comme forei. EI l e est fixée à l a tige d e fo
raga et peut être retirée par-dessus l e corps frot
teur et l e t i rant. L'injection a lieu d e l a même maniére
q u e d é c rit p l u s haut.
Caractéristiques particuliêres de l'ancrage
Bauer:
1,
à
injection
Le tiran! n'esl inlroduil que lorsque le lorage a atteint
le fond.
2, Le tube d'avanccment a un diamétre à peine plus
g rand que l'ancrage introduit cnsuite et est récupéré
lors de la confection de l'ancrage.
3° La pointe du forage, selon la variante 1 est fixée au
tirant et accrolt ainsi les possibilités de rcnforcement.
4o D'aprês la variante 2, le tirant est muni d'un corps
frotteur.
Les avantages économiques d'un te! procêdé appa
raissent nature l l e m e n t au professionnel d e la
bran c h e : u n forage d'un aussi petit d i amêtre est
réalisé rapideme nt, économiquement, presque sans
bruit et avec l a technique que les conditions d u s o i
recommandent par!i c u l i ê rement. L ' e m p l o i e s t pos
sible dans l a quasi totalité des couches d u soi, m ê m e
a v e c u n e structure t r é s hétérogêne. Comme l ' an c rage
n'est i ntroduit q u ' aprés q u e l e tube de forage ait
atteint l e fond, í l est possible de l'assembler en plu
s i e u rs élém ents. La place nécessitée dans l a f o u i l l e
est ainsi extrao rdinairement m i n i m e .
Abb. 2
Baugrube für dan Westdeutschon Rundlunk KOlu,
1. Bauabschnitl.
2.
3.
�der�:s dAnkerherstellung
�� r�;�� h�i�s��h
�t�rc;�k��s ��; u�i;d�� f
wiedergewonnen.
Dia Bohrspitze wird nach Variante 1 mit dem Zugglicd
fest verbunden und erhõht damit die Krafteintragungs
mtiglichkeiten.
4. Das Zugglied wird nach Variante 2 mii einem Roib
kõrpcr verbundcn.
Die wi rtschaftlichen Vorte i l e eines solchen Verfah
rens l i e g e n f ü r dan Fachmann auf der Hand: e i n e
Bohrung mit so k l e i n e m D u rchmesser wird s c h n e l l ,
wirtschaftl ich, f a s t gerãuschlos u n d i n der B o h r
technik, die sich aufgrund der Bodenverhãltnisse be
sondars empfieh ll, vorgebracht. O i e Anwendung isl
bei so g u t wie allen Bodenschíchten, auch b e i sehr
heterogen em Aufbau, m õ g l i c h . D a d e r Anker e rsl nach
Errei chen d e r Endlage des B o h rroh res ei ngebracht
wird, ist es m õ g l i c h , das B o h rrohr aus einzelnen Rohr
s.:;hüssen zusammenzuselzen. Der P l atzbedarf in de r
8aug 11..1 be ist damít ausserordentlich gering.
Ankerliinge und Anzahl Ankerlagen
In jedem Fal i ist zu prUfen, ob die Verankerung so
v!ohl f ü r das einzelne Ankerglied als auch f ü r das
Gesamtsystem ausreichende Sicherheit hat (Abb. 1 ) .
Es ist ohne weiteres mõglich, d a s s infolge des H e r
s!.eltungsverfahrens u n d d e r anstehenden B o d e n
schichten e i n e wesent l i c h k U rzere Ankerlãnge aus
reichen würde, u m die gewünschte Ankerkraft mit
d<;�r �rforder!ichen S i cherheit das E i nzelan kers auf
brinyen zu kõnnen.
Dennoch ist e s mõglich, dass das g esamte Veranke
rungssystem m i t d e m durch d i c kilrzeren Anker e r
fassten Erdb ! o c k nicht die e rforderliche S i c h e rheit
aut�eist. Auch umgekehrt ist es m õ g l i c h , dass der
Stan dsicherheitsnachweis des Systems Erddruck
Bodenkõrper-Umschliessu ngswand e i n e k ü rzere An
kerlãnge beanspruchen w ü rde, wãhrend d i e Eínzel
anker sel bst eine g rõssere Uinge e rhalten müssen,
um mit der Kraftei ntragungsstrecke i n g e e igneten
BmJenschichten zu liegen. D i e Wahl de r AnkerH.ingen
muss daher bei jedem Einzelfall nach diesen beiden
Krite rien h i n unlersucht werden. Jedenfalls ist die
Ankerlãnge nícht abhãngig von d e r Ankerart.
Entspre chend wird die Ankerlãnge für Auftri ebssiche
�:-�g�m und die Bcfestig u n g von anderen 8auteilen
besi mmt. H i e r ist e i n m al de r m i t den Ankern erfasste
Erdkõ rper, zum anderen die U e b e rtragungsmõglich
kcit d or gewü n schten Kraf! i m Einzelanker ausschlag
g e b end.
Anfangs wu rde wegen der erdstatischen Uebersichl
l i c h k e il n u r mit e i n e r Ankerlage gearbeitet. Oamit
konnte man allerdings n u r e i n e n Gelãndesprung von
maximal 10-1 4 m beherrsc h e n . Es entstand jedoch
bald de r W unsch, au eh Wãnde von wesentlich grõsse
rer Hõh e mit l nj e ktionsankern z u sichern, so dass m an
auf meh rere Ankerlagen übergehen musste. Ausser
dem ist di a Anwendung von 2 Ankerlagen oft schon
Fig. 2
Fouille de construction pour l a Radio d o I'AIIemagne Mdórale
à Cofogne, lo seclion d e conslruclion.
Longueur et nombre de couches d'ancrages
li faut exam i n e r dans chaque cas s i l ' a n c rage offre
une sécu rité suffisante, tant pour l ' é l é m e n t indi
v i d u a l q u e p o u r l e systê me dans son ensemble (fi g, 1).
l i est sans autre possible q u e par suite du procédé
de fab rication et des conditions du sous-sol voisin,
u n e Jongueur d'an c rage notablement plus réduite
suffirait p o u r q u e l e t i ran! individuel puisse reprendre
la force d'ancrage désirée avec l a sécurité exigée.
1 1 s e peut néanmoins q u e l'ensemble du systeme d'an
crage avec l a masse d e terre ainsi étayée par l e ti
rant plus c o u rt n e présente pas l a sécurité exigée.
Par contre, i l est possi b l e aussi q u e l a détermination
d e l a stabilité d u systêm e poussée d u sol-corps du
s o i et paroi d'encageage s o ! l i citeraít u n e l o n g u e u r
d'ancrage p l u s p etite, a l o r s que l'ancrage individuel l u i
m ê m e devrait ê t r e plu s long pour q u e l a l o n g u e u r
d ' a n c rage s e t r o u v e dans des couches d e terrain
plus adéquates. C'est pourquoi l e choix d e l a lon
g u e u r des ancrages doit, dans chaque cas parti c u l i er,
être exam i n é d ' aprés ces deux crítêres: La l o n g u e u r
de l ' an c rage ne d é p e n d en t o u t c a s p a s de son g e n re
La l o n g u e u r d ' an c rage est déterminée de façon ana
logue l o rsq u ' i l s'agit d e reprendre des sous-pressions
o u d e fíxer d'autres é l é m e nts d e construction. Déter
m i n an!s ici sont le volume d u soi s o l l i cíté par l'an
c rage ei l a possibi! ité de transmission de l a force
d é s i rée dans l ' an c rage individual.
L'on ne trava i l l a au début q u ' avec u n s e u ! n iveau
d'ancrage d u fait d e d í sposition perm ettant de bien
contrôler l e comportement statique d u soi. O n ne
pouvait ainsi assurer évidemment q u ' u n e épaiss eur
d e soi de 1 0 â 1 4 m au maximum. Néanmoins le désir
naquit, peu de temps aprés, d'assurer aussi des parois
bei e i n e m Ankersprung ab 8 m wirtschaftl i c h e r. Da
durch kõnnen z.:B. di e Momente in de r Wandkonstruk
tion wesentl ich vermindert werden.
Zunãchst stand man i n d e r Fachwe )t einer m e h rlagi
gen Verankerung i n nicht standfesten Bõden sehr
kritisch g e g e n ü b e r, da e s sich hierbei u m e i n e rd
statisch u n ü bersichtliches Problem handelt. Be kannt
lich tritt m i t jeder Aufbri n g u n g e i n e r Kraft auf e i n e
S i c h e rungswand e i n e Erddruckumlagerung e i n . Da
man b e i den verhãltnismãssig e l astischen Veranke
rungen für d i e G rõsse d e r Erddruckumlag e rung zu
nãchsl keine Erfahrungen hatte, wurde bei einem er
sten Grossobjekt m i i 1 8 m liefer Baugrube der obere
Teil von 12 m Hõhe du rch Verankerung gesichert, im
unteren Teil e i n e s e h r aufwe ndige O u e raussleifung
von rund 30 m B reite gewãhll {Abb. 2). Nach d en aus
führlichen Unters u c h u n g e n von Briske hat sich dabei
gezeigt, dass d i e Beweg u n g e n i m Bereich d e r Anker
sicherung geringer waren als im Bereich der Ouer
aussteifu ng. Nach diesen Erfahrungen ging man erst
mals an Veran kerungen mii m e h reren lagen h e ran.
So wurde z . B . d i e Baugrube des Wesldeulschen
Rundfunks i n Ki:iln beim ersten Bauabschn itt i m un
teren T:eil ab 1 2 m Tiefe noch mit einer Oue rausstei
fung versehen {Abb. 2). l m zwe ilen Bauteil dagegen
{Abb. 3) wurde d i e Baugrube auf ihre v o J J e Tiefe von
18 m m i t e i n e r Veran kerung in 3 Lagen gesichert. Als
notablement plus élevées avec d e s ancrages ã in
jection, ce q u i i m posa de passer ã p l u s i e u rs n iveaux
d ' an c rages. Par a i l l e u rs, l ' utilisation de deux niveaux
d ' a n c rages esl souvent plus rentable déjà pour une
distance de 8 m entre n iveaux. L'on peut, par exem
ple, réd u i re ainsi notablement l e s momenls dans le
matériau constituanl les parois.
Les spécial isles se montrêrent tout d'abord três
critiques envers un ancrage à p l u s i e u rs couches dans
des sols meubles, car i l s'agissait ici d ' u n problême
c o m p l exe de mécanique du soi. On sai! qu'un dé
placemenl de la poussée du soi se produit chaque
fois qu'une force est exercée s u r une paroi de sou
lénement. Comme l'on n e possédait pas d'expé
riences au départ avec l e s ancrages relativement
élastiques quant ã la grandeur d u déplacement
de l a poussée des terres, on procéda de la ma
n i ê re su ivante dans u n e fou i J J e d e 1 8 m de pro
fondeur destinée à u n imporlant ouvrag e : la partie
supérieure de 12 m de haute u r fui assurée par an
crage, alors q u e l'on choisit pour la partie inférieure
un élançonnemenl transversal trés dispendieux de
pràs de 30 m de l arge (fi g . 2). D 'aprés l e s essais
trés approfondis de B riske, i l s'est révél é q u e les
mouvemenls dans l a zone assurée par l e s anc rages
étaient notablement inféri e u rs à ceux dans la zone de
l ' étançonnement transversal. Ces expériences con
d u i s i renl pou r l a premiére fois à exécuter des an
crages sur p l u s i e u rs n iveaux
C'esl ainsi par exemple q u e l a fou i J J e d ' excavation
du bâtiment de l a Radio de I ' A J J e magne fédérale ã
Cologne fui, pour la premiàre section de construction,
encore pou rvue dans ) a partie inférieure d'un élan
çonnement transversal ã parti r d e 12 m de profondeur
(fig. 2). Dans l a seconde section par contre (fig. 3),
l a fou i l l e d'excavation fut assurée s u r toute sa pro
fondeur jus qu 'ã 1 8 m par un ancrage ã 3 n iveaux.
Tout le sous-sol était constitué de sab!e grave leux
roulé. Des recherches (fig. 4) montrérent q u e la lon
gueur des ancrages du n iveau supérieur ne devait
pas être fixée d ' aprés un point de rotation de l a paroi
q u i corresponde à u n e ligne de rupture pour un g l is
sement profond se trouvant à la haute u r du prochain
niveau d'ancrage. Le systé me d i ! échelonné s'est
révé lé inutil isable pou r le calcul des anc rages. Toutes
l e s lignes de ruptu re pour un g l issement profond im
posé par les divers niveau� d ' a n c rage d o ivent se ren
contrer dans le point de rotation inférie u r de l a paro i .
Genres de soi
Le développement d e cette technique s'est fai! ã
partir d ' a n c rages à injection se lrouvant dans un
sous-sol constitué par des sables et des g raviers
roulés. Les injections d e ciment pénêtrent générale
ment bien dans ces matêriaux, constituant ainsi u n
g rand c o r p s d'ancrage s u r la l o n g u e u r d ' ancrage.
S i , dans les sols sableux p u rs l e c o u l i s de ciment
ne peut pas pénétrer, i l se forme néanmoins un
pied d'ancrage étendu par suite de l a pression éle
vée d ' i njection ei de la com pacité du soi q u i en réAbb. 3
Baugrube lür den Westdeulschen Rundfunk Kllln,
2 . Bauabschnitl.
Fig. 3
F o u i l l e de construction p o u r la Radio de I'AI Iemagne ledérale
à Cologne, 2 • section de conslruction.
Abb. 4
Oucrschnitl d u r c h dic Trllgerbohlwand von Abb. 3 m i t
dreifaocht�r rUckw!irti ger Verankerung.
.�. e-------------
p • W I1pfml
t • 1 9 11plm1
(l • .V: S •
'""'
1
l ) AnHüUung
2) Sand u n d Kíes
3) 1njttktionsanker
4) Krafteintragungss1rocke
!>) SpricS"Swand
Baugrund stand h i e r auf die volle Tiefe rolliger Kics
sand an.
Untersuchungen (Abb. 4) e rgaben, dass d i e Anker
lãnge d e r obersten Ankerlage nichl nach e i n e m
Wanddre h p u n kl f ü r eine erzwu ngene t i e f e G l e itfug e
in H õ h e d e r nãchsten Ankerlage festg e legt werden
darf. Das sog. Staffelsystem hat s i c h b e i d e r Anker
berechnung als nicht brauchbar e rwiesen. Al! e d u rch
die ve rsc hiedenen Ankerlagen erzwu ngenen tiefen
Glc itfugen müssen sich im u nteren D r c h p u n kt der
Wand lreffen.
Bodenarten
Am Ausgangspunkt der Entwi c k l u n g e n slanden l n
f e ktionsanker i n r o l l i g e n S a n d - u n d Kiesbõden. D i a
ses Material k a n n mit Zementinjektionen im allgemei
nen g u t d u rchdrungen werden, so dass sich i m Kraft
e inlrag u ngsbereich ein g rosser Yeran kerungskõrper
bildet. Wenn auch i n reincn Sandbõden sel bst Ze
mentsch lãmme nicht einge bracht werden kann, so
bddet sich doch infolge des h o h e n E i n p ressdruckes
und d e r damit verbundenen Verdichtung des Bodens
e i n verbreiterter Ankerfuss. D i e G rõsse d e s Fusses
hflngt da:bei von d e n Bodenverhãltnissen ab; aber
auch bei s e h r dicht gelagerten Sandbõden kõnnen
t njektionsan k e r mit b este m Erfolg h e rgestellt warden,
da $iCh infolge d e s Einpressvorganges e i n ausrei
chender Verankerungskõrper mit sehr rau h e r Ober·
fliiche b i l d et.
Bindige Bõden nehmen bekanntlich keine Einpress
masse auf. M i t Hi lfe eines zusãlzl ichen Arbeitsgan
ges wird jedoch das Problem g e l õst. D u rch e i ne Yor
bohrung w i rd g e e i g netes Material eingeb racht, so
dass d i e danach e rfo l g e n d e Zemenlinjektion e i n e n
enlsprech e n d g rossen, m i i dem u m g ebenden bindi
gen Boden verbundenen Ankc rkõrper ergibt. Bei
e i n e m anderen Ve rfahren i n b i n d i g e m M aterial wird
d u rch e i n e besondere Ausbildung d e r B o h rkrone i m
Krafteintrag u ngsbcrcich eine Erweite rung e rziell,
so dass -d e r gewünschte, d em Boden entsprechende
Anke rkõrper i n d i ese r Weise entsteht.
1lljektionsmaterial
Da� l nj e ktionsgut muss den jeweiligen Erfordernis
sen angepasst werden. Es wird dabei mit einem mOg
lic hst niedrigen Wasse r-Zement-Faktor von ctwa
0 , 4-{),5 g e a rbe itet. Du rch Abfi ltrieren wãhrcnd des
Ein prcssvorgan ges wird de r Wert weiter auf 0,2........() , 3
ermãssigt. Das erhãrtete l nj e ktionsgut erhãlt damit
eine ausserordentlich hohe Festi gkeit, d i e bei viel
fachen Prüfu n g e n m i t d u rchschn ittl i c h 850 kg/cm1
festg estel l t wurde. Die B e i g abe von O u e l l m itte l n
verhindert Schwindersche i n u n g e n und e rzeugt d u rch
Volumensverg rõsserung e i n e noch bessere Verspan·
nung im Bode n
r = I. H Mp!m1
f• 37.5 .
2
Fig. 4
C o u p e à travers l a patãe d e poutres avcc triple ancrage
en óchclon refusó
1) Rembl:�yage
2) Sttblc c t gtavier
3) Anc rages à injection
4) Eapace de renlorcemcnt
5) Paroi d'étayage
sulte. La dimension d u pied dépend i c i des condi
tions du terraí n ; mais même dans des sols sab l e u x
t r ê s compacts, les ancrages à i njection p e u v e n t être
réalisés d e l a m e i l l e u re maniêre, car i l se forma
u n corps d'ancrage suffisant avec une su rface
três rugueuse par suite d u processus d ' injection.
On sai! q u e l e s sols cohérents n ' absorbent pas de
masse injectée. le problême peut être réso lu néan
moins grâce à u n e opération suppl émentaire. O u
matériau approprié e s t intro d u i t l o rs d ' u n forage
préalable, ce qui p e rmet à l ' i njection de ciment sub
séqu ente de con stitu e r u n corps d'an crage d ' u n e
grandour co rrespo ndanle a v e c le soi c o h é r e n t envi
ron n ant. Avec u n autre procédé dans l e matériau
cohérent, l ' o n obti cnt u n e extension de la « l o n g u e u r
d ' a n c rage» g râce à u n e c o u r o n n e de forage d e forma
spéciale q u i permet de constitu c r le corps d ' an c rage
co rrespondant dans le s o i .
Matériau d'injection
Le malériau à injecter doit être adapté aux exigences
d u moment. l'on trava i l l e i ei avec u n facteu r aussi bas
q u e possi ble de c i m ent-eau, environ de OA â. 0,5. Un
filtrage pendant l e processus d ' i njection abaisse en
core cette va!eur à 0,2 - 0,3. la matiàre injectée
d u r c i e atte int ainsi une résistance extraordinairement
élevóc, q u e les nombreux contrõles effectués d éter·
m i n êrent à une moyenne de 850 kg/cml. L'adjon clion
d ' adjuvants de gonflement empêche les phénoménes
de retrait et, par l'augmentation de v o l u m e réalisée,
produit u n e fixation encore plus solide dans l e terrai n .
P o u r obte n i r u n ancrage co rrect, l a f o r c e d o i t être
introdu ite à l ' extrêmité côté terre. Une d istance de
3 à 5 m au maximum cst nécessaire pour transm ettre
les efforts d u bêton dans le soi. La partie de J ' an
crage q u i se lrouve devant ne transmet pas d ' ef
forts au soi. G râce à un procédé d ' i njection spéciale
ment différe n c i é , l'on obtient qu'un corps de béton
propre à l a transmission de force ne se constilue que
dans l a section désirée. L'espace antéri e u r n ' est
rcmp!i q u ' av e c une couche m i n c e qui se dãtache du
Fig. 5
Cou rbe schéma.tique d'allongemont de chargo
d ' u n a.ncrage i"ject6.
r....=----'f'---1r-T'--T�- 1 [Hp} ��3) ÀÍi��;:ment
las t e d e l'acicr "" l i g n e E
Allongcment rapporté de l ' a n c r.l(le (mm/m)
é
iqu
soi l o rs du processus de mise en l e n s i o n . Ce
g e n re d ' exécution satisfait ã loutes l e s exigences
pour d e nombreux domaines d'applic ation.
Abb. 5
S c hemalische L.astdehnungskurve eines lnje�tionsv.n�ers
1 ) Zug�raft
2) Elastische Stahldehnung "" E-Liníe
3) Bezogcne Ankerdehnung ( M i l l i meter pro Meter)
Für eine richtige Veran kerung muss die Kraft am
erdseitigen Ende e i n g e l e itet werd e n . lm a l l g e m e i n e n
wird f ü r d i e Kraftübertragung vom B e t o n i n den Bo
den e i n e Strecke von 3 m b i s maximal 5 m notwendig.
D e r davorl iegende Ankerte i l b l eibt von Krafteintra
gung frei. Durch ein besonders differenzi er!es lnjek
tionsverfahren w i rd erreicht, dass s ich lediglich i m
gewünschten Abschn itt e i n zur Kraftübertrag u n g ge
e i g n et e r BetonkOrper bi ldet. D i e davorliegende
Strecke w i rd n u r m i t e i n e r d ü n n e n S c h i c h t verlü !Jt,
d i e si ch b e i m Anspannvorgang vom Bod e n l õst. Bei
vielen Anwendungsgebieten genügt diese H e rste l
l ungsart a l l e n Anforderungen.
B e i bestimmten Bodenschichten ist jedoch m i t die
sem Verfahren e i n e genügend genaue Abgrenzung
d e r Krafteintragungsstrecke n i c h t zu erreichen. Es
w i rd dann b i s i n die Krafte intragu n gsstrecke h i n e i n
Pour d e s couches déte rminées du soi cependant, ce
procédé ne permet pas d'obte n i r u ne d é l i m italion suf
fisammenl précise de l a « l o n g u e u r d'ancrage". Aussi
l'acier esl- i l revêlu s u r l e resle de l a longueur avec
d e s tubes d e mati é re p l astiq u e ou u n e couche de
peinture ce q u i cxclut u n e adhérence dans cetle
section
U n espace de 3 m envi ron suffit gênéralement pour
l ' adhérence entre l ' ac i e r et l e béton. Lors de l a mise
en tension d u ti rant, des pressions se produisent su r
le corps de béton, d ' u n e part à partir de l a masse
de terre et, d ' autrc part, depuis l a pointe de forage
fixée ã l ' a n c rage. 1 1 ne se produit ainsi pas de fis
sures dans l a gaine de béton, ce q u e des essais ont
pu prouver.
Dans l e s couches d e terrain parti c u l i ê rement défavo
rab les oU l'on n e peut pas compter avec des pres
sions suffisantes sur l e corps de béton, l a pointe de
forage est m u n i e d ' u n e tige d ' u n e l o n g u e u r corres
pondante constituée par u n corps frotteur et qui est
l i b re au-dessus d e l ' acier d e fixation. Aucune con
trainle d e traction n a survient dans cette tige. En
oulre, u n e p l u s g rande su rface est ainsi disponible
pour l a transmission des tensions d'adhérence.
L'on peut obte n i r l e même résultat favorable avec les
ancrages à corps frolteur, ce dernier ayant alors u n e
conformation appropriée.
Abb. 6
N c u b au Globus, Zürich,
nach E i n bau d e r beiden
unlersten Geschosso O. K. Decke etwa - 13 m.
Fig. 6
Nouvelle construction du
G l o b u s à Zurich aprlls
construction des deux
C tages i n féti e u r s.
10
Abb. 7
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
Querschnitl dcr vcrankerten Ulerwand des neucn
Flusshalens i n Frankfurt ólm M a i n
Auffü l l u n g
Kies und S a n d
G e l ti n d e zur Zeit der Verankerungsarbeilen
Muffonve rbindung
1 njektionsank er
Krafteintragu ngsstrecke
Spun dwand Krupp K 1 1 1
d e r Stahl m i t Kunststoffrohren o d e r m i t e i n e m An
strich u m h ü ! lt, so dass e i n e Haftun g i n d i ese r Strecke
ausgeschlossen wird.
Für d i e Haftung zwischen Stahl und Beton genügt i m
a l l g e m e i n e n e i n e Strecke von etwa 3 m. B e i m A n
s p a n n e n des Ankers e r g e b e n sich Druckkrãfte a u f
den Betonki:irper e i n e rseits von dem davorliegenden
Erdreích, ande rerseits von d e r am Anker verbleiben
den Bohrspitze. Es trelen also keine Risse i m Beton
mantel auf, was auch durch Versuche nachgewiesen
werden konnle.
I n besonders u n günstigen Bodenschi chten, i n denen
mit ausre i c h e n d e n Druckkriiften auf d e n Betonki:irper
nicht gerechnet werden kann, w i rd d i e B o h rspitze mii
einem entsprechend langen S c h aft versehen, d e r als
ReibkOrper ausgebildet w i rd und frei ü b e r dem
Spannstahl l i egt. I n diesem Schaft treten keinerlei
Zugspan n u n g e n auf. Ausserdem steht e i n e gri:issere
Fiãche für d i e U e b e rtrag ung der Haftspannungen zur
Vcrfü gung.
Derselbe Erfolg kann b e i Reibki:irperankern d u rch ge
eignete Ausbildung des ReibkOrpers erzielt werden.
Korrosionsschutz bei bleibenden Ankern
Bei vorübergehenden Verankerungen ist ein speziel
l e r Korrosionssch utz n i c h t erforder! i c h . D e r geringe
Zementmantel i m oberen Teil d e r Veran kerung ste l l t
einen g e n ü g o n d e n S chutz dar.
Endgllltig
verbleibende Veran kerungen
werden
sel bstverstãn d l i c h sorgfiiltigst d u rch U m m antelung
m i t Kun ststoffrohren, Kunststoffanstrichen u.a.m. ge
gen Korrosion gesch ützt. Besonderes Augenmerk ist
auf den Sch utz d e s Anke rkopfes an d e r Luftseite zu
legen. Kunststoffiso li errohre beispielsweise müssen
bis z u m Gewindeende re i c h e n . D e r Kopf kann m i t
einem weiteren S c hutzroh r u n d G u m m i abdichtungs
ringen gebildet werden. Nach Abschluss des An
spannvorganges w i rd d e r Raum zwischen Sch ulzro h r
und A n k e r unter de r Ankerplatte v o l l stãn d i g m i i Ver
t:;ressmassa ausg efll l lt. Der überste h e n d e Ankerkopf
wiro' schl iasslich du rch eine Glocke geschlltzt.
Au5bau
der Ankersti:ihle
Bei vorübergehenden Veran kerungen w i rd oft g e
wllnscht, d a s s d i e Stiihle nach L i:i s u n g d e r Anker
krãfte wieder entfernt werden. Dies ist auf zwe i e r l e i
Weise mõglich:
1.
2.
Die Stãhle kõnnen bei Verwendung von Schaftankern
oder Reibkôrpern wieder ausgeschraubt werden.
Bei an dere r Ankerausführung ist es môglich, die Stãhle
unmittelbar vor der Krafteinlragungsstrecke mii einer
S_ollbruchstelle w versehen, an der sie bei Aufbringen
e:ner entsprechenden Last abgerissen und gezogen
werde n kônr1en.
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
Fig. 7
Coupe d u m u r d e quai ancré a u nouveau port fluvial de
Frandort-sur·le-Main.
Remblayage
Gravier ei sable
Terrain au moment des travaux d'ancrage
Connexion à manchon
Ancrages à injection
longueur d ' a n c rage
Palplanches Krupp K 1 1 1
Protection contre la corrosion d e s ancrages perma
nents.
U n e protection spéciale contre la corrosion n'est pas
n é cessaire p o u r les ancrages provisoires. La gaine
de ciment minime dans l a partie supérieure de
l ' an c rage constitue u n e p rotection suffisante.
Des ancrages définitifs doivent être natu rellement
protégés de l a m a n i ê re l a p l u s minutieuse contre l a
corrosion, p a r u n e g a i n e e n tubes p l astiques, u n e
application d o peinture p l astiq u e , ete. U n e atten
tion part i c u l i ê re doit être portée à l a protecti o n d e la
lête de l ' an c rage cóté air. Les tuyaux d ' isolation en
pl astiq u e par exemple doivent s'étendre ju s qu 'à l 'ex
trémité du fil etage. La tête peut être constituée avec
u n autre tube de protection e t des rondelles d'étan
c h éité en caoutchouc. U n e fois achevé le processus
de mise en tension, l ' espace compris entre le Iu be de
proteclion et l ' an c rage, sous l a plaque d'ancrage doit
être complêtement rempli de masse i nj e c!ée. La tête
de l ' an c rage qui sai l l e cst enfín protégée par u n e
cloche.
Démontage des aciers d'ancrage
Pour les ancrages provisoires, i l est souvenl désirable
de pouvo i r récupérer les fers aprés q u e les ancrages
aient été défendus. Ceci est possible d e deux façons :
1•
2"
En utilisant des ancrages à tige ou de corps frotteurs,
les fers peuvent êlre de nouveau dévissés.
l i est possible, avec u ne aut re cxécution d'ancragc, de
munir des fers d'un point de rupture immédiatement
avant la "longucur d'ancrage». lis peuvent êtrc rom
pus et retirés en faisant agir une charge correspon
dante.
Prêcontrainte des ancrages
Afi n de préve n i r l a modification de l o n g u e u r de l ' ac i e r
sous c h a r g e de s e r v i c c , les a n c r a g e s sont p rétendus
aprés l a fabrication et l e durcissement d u malériau
injecté. O n utilise généralement u n facle u r d ' à peu
prés 0,8 à 0,9 fois l a charge de service comme force
de prétension. 1 1 va de s o i q u e l o rs de l a mise en
tension. i l est
possible d ' é ! ever l a prél a capacité portante avec
contrainte et de
un essai de charge
11
Fig. B
Mur de q u a i termine dans l e port fluviat d e Francfort.
En principe, l a mod ification de l o n g u e u r de l'acier
est mesurée à chaque ancrage avec un com parate u r
d e précision. P o u r d e s ouvrages p l u s i m p o rtanls, 5 %
environ d e s ancrages devraienl être contrôlés avec 1 ,5
fois resp. avec la val e u r de la charge de service c o r
respondant à l ' i n c l i naison choisie de l ' a n c rage. Mais
ces essais de charge conslituenl toujours u n e solli
cilation de l ' a n c rage, proche de la l i m ite de l a capa
cilé p o rtante. C'est pourquoi l'on devrait reslre i n d re
autant q u e possi b l e le n o m b re des charges d ' essai.
les critéres su ivanls ·devraient être remplis pour u n e
sécu rité de l'ancrage d ' u n e f o i s ei d e m i , l a s i g n ifi
calion des valeurs J s 1 , J s2 et a pouvant être obte
nue à partir de l a courbe d'allongement de charge
à l a fig. 5 :
Abb. 8
Fertige Kaiwand i m Flusshafen Frankfurt.
la sécu rité d ' u n e fois e t d e m i e est alteinte, l o rsque
1" 1 , 2 x P adm. se trouve s u r ou au-dessus de l a
ligne E ou
2 " p o u r 1 ,2 x P a d m . sous la l i g n e E e s t applicable
�:� � 1,1 6
Vorspannung der Anker
U m die Ui.ngenverl:i.nderung des Stah l e s unter Ge
brauchsl ast vorwegzu nehmen, werden dia An ke r nach
H e rste l l u n g u n d Erhãrtung des Verpressgules vorge
spannt. l m a l l g e m e i n e n wird etwa d i e 0,8---0,9fache
Gebrauchslast als Vorspan n k raft aufgebracht. B e i m
Anspannvorgang ist es s e l bstversll:i.n d l i c h l e i cht mõg
lich, d i a Vorspannung zu erhõhen und m i i einem Be
lastu ngsversuch d i e Tragfãh igkeit zu übe rprüfen.
Grundsãtz! i c h wird b e i jedem Anker die Ll:i.ngenãnde
rung des Stah les d u rch e i n e Feinmessuhr gemessen.
B e i g rõsseren Objekten soJJten etwa 5% d e r Anker
mit de r 1 ,5fach en bzw. mii de m de r gewiihllen Anker
n e i g u n g enlsprechenden Wert de r Gebrauchslast ge
prüft werden. Oiese B e l aslungsversuche ste l l e n aber
immer e i n e Beanspru c h u n g des Anke rmate rials bis
nahe an d i a G renze d e r Tragfãh igkeit dar. Man sollle
deshalb d i e Zahl de r Probebelastungen gering halten.
Für e i n e 1 ,5fache S i c h e rh e i l d e r Verankerung sind
folgende Krilerien zu erfü l l e n , wobei d i a Bedeulung
d e r Werle .J s 1 , d S2 und a aus d e r schematischen
Darste l l u n g d e r Last-Dehnungskurve i n Abb. 5 zu
entnehmen ist:
O i e 1 ,5fache S i c h e rheit ist vorhanden, wenn
1.
1 ,2 x zul P auf oder U b e r d e r E·Li n i e l iegt, oder
2. für
1,2 x
z u l P u n te r d e r E-Linie g i l t
�:: � 1 ,16
und
a � 0,5
mm/m.
3. Genügt e i n e Last-Dehnungskurve wed er 1. n o eh 2.,
s o ist stufenweise bis zu P = 1 ,5 zul P zu be
l aste n . Diese Last ist solange zu halten, bis die
zeitl i c h e Lãngenãnderung k l e i n e r ist als 2/1 00 mm/
m i n ; danach wird auf die vorgesehene Vorspann
kraft entl astet.
12
et
a
�
0,5 mm/m
3 " S i u n e courbe d'allongement de charge ne répond
n i à 1, n i à 2, i l faut charger progressivement jus
qu'à P = 1 ,5 P adm. Cette charge doit être main
tenue aussi longtemps q u e l a modification de
l o n g u e u r dans l e temps est inférieure à 211 00
mm/m i n ; l ' o n déch arge ensuite à l a fore e de
prélension prévue.
Exemples d'utilisation des ancrages selon le
systeme Bauer
Ancrages provisoires
Une fou i l l e de prés de 18 m de profon d e u r dut être
excavée prés des G rands Magasins Globus à Z u rich
(fí g . 6). l'enceinte de l a f o u i l l e se fit avec u n e paroi
m o u l é e dans le soi avec l e procédé d e l a saignée à
la bentonile. Le niveau de l ' e au à l ' extéri e u r de l a
fou i l l e ne se trouvait q u ' à q u e l q u e s mêtres au-des
sous de l a s u rface du soi. On assura tout d ' abord
l a parlie supérieure à l ' aide de deux n iveaux d'an
c rages jusqu'à 1 2 m . P u is l ' o n creusa la partie cen
trale jusqu'à l a cote du rad i e r définitif. Des coins en
terre appuyaient l a partie inférieure d e l ' e n c e i nte.
Aprés q u e deux élages eurent été construits au cen
tre du bâti menl j u s q u ' à 1 4 m au-dessous du terrain,
l a paroi à l a bentonile fui étayée avec des étançons
en acier, tandis q u e l e s coins de terre élaient enle
vés. Puis l ' ouvrage fui compl été j u s q u ' à l ' e n c e i nte.
La paroi d ' e n c e i nte esl assurée mainlenant j u s q u ' à
u n e profon d e u r de 1 4 m sous p ression d ' eau exté
rieure totale avec deux n iveaux d'anc rages seule
ment.
Ancrages permanents
La coupe en travers des m u rs d e quai pour le
nouveau porl fluvial d e Francfort sur le Main q u e
Abb.
9
Sicherung oiner S c h or�stcínkombr nlllioo von vier Rohren
nrít J e 00 m HOht. gegon Krppeo.
1 ) Crundtíes
2) Gelánd"
$) Grun dwas�er
4) An�er
Beispiele für die Anwendung der Anker
System Bauer
Provisorische Anker
Beim Kaufhaus Globus, Zürich, m u sste eine Bau
grube von etwa i B m Tiefe e rste l t t werden (Abb. 6).
D i e Umschliessung bestand aus e i n e r Benton it
Schl it-.!wand. D e r Wasserspiegel ausserhalb der Bau
grube Jag nu r wenige Mete r u n te r Galãnde. Zuntichst
wurde mit 2 Ankerlagen d e r obare Teil b i s 12 m ge
skhert. Sodann wurde i m M i ttelteil bis z u r endgUI
tigen Baugrubensohle ausgehoben. Erdkeile stützten
Jen unteren Teil der Umschli essung ab. Nachdem im
Z e ntrum des Gebaudes 2 Stockwerke bis 14 m unter
Gelãnde ausgefü h rt waren, w:u rde d e r Aussenring mit
Stah lsteifen abgestützt und d i e Erdkeile h e rausge
nommen. Dann wurde das Bauwerk b i s z u r U m s c h l i es
!:>�Jr.gswand e rgãnzt. M i t den beiden Ankerlagen a i J e i n
rst jetzt d i e Umschliessung b i s aut e i n e T i e f e von
1 4 m unter vollem S.usseren Wasse rdruck gesichert.
Blci�el'lde
Anker
Al<> Bt-:ispie! für eine bleibende Verankerung z.eigt
Abb 7 don S c h n itt d u re h d i e Sichcrung d e r Kaiwãnde
fíir dcn neuen Flusshafen Frankfurt am Main. Der Ge·
lãnaesprung betrãgt rund 7 m ; e s war jedoch mit
einer sehr g rossen Auflast für den Ladeve rkehr, ins
besond�ro mit d e n Kranan!agen u n d den Verlade
gleisen zu rechnen. D i e Wand besteht aus Stahl
spunówãnden, an deren Obe rkante e i n Stahlbeton
h ol m aufgabracht ist. l m H o l m sitzcn auch d i e Ab
schl usskõpfe d e r Verankerungen. Die korrosions
gesch ützten Anker wurden von eínem tiefer liegen
den Planum aus m i t etwa 1 2 m Uinge e i n g e b racht.
Nach Prüfung d e r einzalnen Anker wurden s i e um
7 m b 1 s zum Stah lbetonholrn verlãngert. Auf Abb. 8
ist die ferlige Kaiwand mit über 1 400 m U.inge zu
sehen
l nteressant war auch d i e Sicherung einer Schorn
<>teinkombination von 4 Rohren m i t j e 50 m Hõhe
(Abb. 9). D i e Bodenplatte wurde gegen Kippen durch
vertikale lnjektionsanker von 1 1 ,50 m Lãnge gesichert.
i
..,........,
__.,.,..,.1"<-0"
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R.so-t_4
i
Fig. 9
Une combinaison d e cheminée e� 4 \ubes de 50 rn d e hauleur
chacun, esl assurée contre le renversement.
P i an
Tarrain
Nappe aouterraine
Ancrage�
1)
2)
3)
4)
montre l a fig. 7 nous offre l'exemple d'un ancrage per
m anent. La profo n d e u r d u terrain est de 7 m environ :
mais il faltait len i r compte ca-pendant d ' u n e trés
grande surcharge pour l e trafic d e transbordement
notamment ave c l e s installations de grues et l a voie
ferrée. La paroi se compose de palplanches dont
l ' arrête supérieure est recouverte d ' u n e calotte en
béton armé. Les têtes des ancrages se trouvent éga
l e m e n t dans
la cal otte.
Des ancrages
protégés
contre la corrosion avec prés de 12 m de l o n g u e u r
furent u t i l i s é s s u r ce c h a n t i e r . l i s f u r e n t introdu iis à
partir d ' u n e planie située â un n i veau p l u s bas. Aprés
q u e chacun d'eux fut contrôlé, iis furent prolongés
de 7
m
jusqu'à l a cal otte en béton armé. La f i g . 8
montre le m u r du quai term i n é d ' u n e l o n g u e u r de p l u s
d e 1 400 m.
P l us de 20 000 ancrages i nj e ctés Bauer, d ' u n e lon
Bis End e 1 964 wurden über 20 000 Bauer- l n j e ktions
anke r mit über 250 000 m Ui.nge e i n g e b racht, davon
allei n im Jahre 1 964 über 7000 An ke r m i t über 1 00 000
Metern .
jusqu'à fin 1 %4 , don t 7000 fai s an t p l us de 1 00 000 m
In der S chweiz wurden i n Zusammen arbeit mit d e r
AG H e i n ri c h Hatt-Haller b i s Ende 1 964 f a s t 3000
Bauar- l nj e ktionsanker rnit ru n d 40 000 m h ergestellt.
40 000 m ont été fabriquês j u s q u ' à fin 1 964 en c o l ! a
gueur d épassant 250 000 m ont été mis en place
en 1 964 seulement.
E n Su isse, 3000 ancrages injeciés Bauer avec prüs de
bo ration avec la S.A. Henri Hatt- H a l l e r.
Ce. de T r.
13
Abb. 1
Fig.
Photo �i�� Qu�:�r·
3Chnitt�
dur�h
eini.!n IIUÍUa$�hnit·
tanen Perfoanker.
1
Plloto, en covps,
d'uue anc� Psrfo
OUVI:Itla
Die P e rfo-A n ke r - M e t h o d e
La m é t h o d e d ' a n c rage P e rfo
Kuit Froy, lngenieur, in Firma Spribag AG, Widen
Oie P e rfo·Methoda ist eine schwedische Erfin d u n g ,
wobei d i e Firma S p ribag AG d i e Lízanz f t.l r d i a
S c hweiz und das FO rstcntum Liechtenstein i m Jahre
1 954 übernommen hat. Pe rfo·A n k e r worden verwendet:
- Z u r rat i o n e l l e n Felsbefestig u n g mit Bolzen u n d
zur provisorischen o d e r definitiven Felsnag e l u n g
i n Stollen, T u n n e l s u n d Kavernen.
Bol�en:
boulon
lnn�w MOrtolschichl:
ctmr:hl'l intérlnurl't dl't mortl�r
La méthode Pe rfo est l e fruit d ' u n e découverte suédoise, dont l a maison Spribag S.A. a: acquis, e n 1 954,
IAs d roits d'exploitation de l a l i c c n c c po ur l a S u issa
et l a Princi pauté de Liechtenstein. Les ancres Pcrfo
sont e m pfoyées dan s l e s cas suivan\s :
consolidation rat i o n n e l l e d e roches au moyen de
boulons ei clouage provisoire ou défin itif de ro
ehas se trouvant dans des gale ries, des tunnels et
d e s cave m e s ;
- conso!idation de [ 'armature l o rsque d u b é t o n ou
d e l a g u n ite est g i c l é dans des voUtes d e roches,
e n même temps qu'un ancrage effi cac e ;
- consolidalion de b o u lor1s el de \"irants e n fer d e
p l u s i e u rs g e n res p l acés d a n s des roches at du
béton, ei e e l a même dans d e s trous d i rigés v e rs l e
hau t p o u r des c h P. m i M d a r o u l e m e n t et des e har·
g e s i n d ivid u e l l e s :
cons olidation, au m o y e n d o b o 1J i o n s , de revéta·
ments de façades e l de d a l l e s e n p i e rre natu r e l l e
a é r é e s depuis l'arriéra.
�
La pose de fixations Pe rfo ne doit pas être falle par
u n e maison spécialisée et elle n e nécessite pas n o n
plus d e formation professionneHe spéciale.
Perfcroiu:
lube Perfo
Aeussert'l M i:i r!t'lltichlchl:
couche extériuur�> de mortier
Abb. 2
Schem:u:eichnung der
Perfoverankerung.
Fig. 2
Schéma de l'anr:rage Perlo.
Evolution s u b i e par l'ancrage des roches
Au c o u rs des derniéres années, l a consolidation d e s
r o c h e s au m o y e n de boulons a f a i t l o u j o u r s p l u s pas
ser à l 'arriàre-plan les anciannes méthodas qui con
sistaient à assu rer l a consolid<�.tion par des écha
faudages en bois. Dans un prem i e r temps, o n uti!isa
des boulons à c l av!!tl!!s, lesquels ont été remplacés
progressivement par des ancrages à traverses. Dans
ces derniéres, l a pr�ssíon globale n ' a st absorbée
q u e par u n e su rface restreinte qui est par a i ! l e u rs
exposée aux attaques de la rou i l l e . En outre, i! esl fré
q u e m ment d iffi c i l e de trouver u n appui suffisant dans
u n e roche d u re ou dans une p i e rre à consistance p l u s
t e n d r e , t e l l e q u e l e g rês et l a marne.
Contrai rement à cetle mélhode, l e sysfàm e Pe rfo
consiste a remplir un cyl i n d re p e rloré composé de
deu)( parlies d'un mortier de c i m e n t de haute q u alité,
ensuite de q u o i ! e tube est introduit dans l e trou à
colmater. Un boulon d ' a c i e r pointu d ' u n cótê est en
suite enfoncé dans le marti e r au moyen d'un rnarleau
pneumatique (vo i r 3 à 7). Jus qu 'à l ' h e u r e actu e l l e ,
l a m a i s o n Spribag a l i v r é d A s t u b e s Perfo reprásen·
- Z u r Befestig u n g der Armierung beim Anbringen
von S p ritzbeton oder G u n i t i n Felsgewõlben, zu
g l e i c h i n Verbindung einer wirksamen Ankerung.
- Z u r Befostigung von Bolzen u n d Zugankern ver
schiedenster Art in Fels und Baton, selbst in nach
oben g e ri chteten Bohrlôchern für Kranbahnen un d
Einzellasten.
_ Zur Befestig u n g rückseitig bel üftete r Fassaden
u n d Deckenverkleidungen aus Nalurslein mitte l s
Bolzen .
Abb.
4
Dia Halbseh;.Jen werden auf
eine horizonla:le Untcrlage
gelegt u n d m l l hoehwerligem
ZemenlmOrtel gelü!lt.
Fig. 4
Les demi-eoquilles sont po
sées s u r u n support horizon
tui, p u i s rcmplics d'un ei·
ment de mortier de haute
qualitó
Abb. 3
Zwei gelocllte H albschalen bilden das
Perlorohr.
Fig. 3
Deux demi-coquilles perforées
constituenl l e tube Perfo.
tant u n e l o n g u e u r supérieure à 350 km à des entre
prises suisses chargées de l'exécution de travaux
pour la construction d e barrages, de caVernes sou
terraines et, d'une maniàre générale, pour l ' i ndus
lrie d u bâtiment et des travaux p u b l i cs.
La mai son S p ribag fabrique les tubes Perfo pour trois
d iamàtres standards, soi!:
20 (1 8--22)
26 (22-28)
11
Das Versetzen von P e rfo-An kern e rforderl weder e ine
Spezialfirma noch spezi e l l e B e rufsausb i l d u n g .
Die Entwicklung der Berg- und Felsankerung
Wãhrend der letzien Jahre hai dio Berg- und Fels
befestig u n g mittels Bolzen die alten Methoden, die
auf der Abstützung durch Holzge rüsle beruhten,
m e h r u n d mehr in d e n H intergrund g e d rãngt. Vorerst
wurden K e i l bolzen verwendet, spãter sind diese nach
und nach du re h Spreizanker ersetzt worden.
30 (28--30) mm,
ce q u i , pou r l e lype d'acier choisi donne les forces de
traction admissibles su ivantes, compte tenu d e l a
l i m ite d'élaslicité presc rite :
19
26 tonnes.
Abb. 5
Anschliessend werden je
zwei gofüllto Halbsehalen zu
eincm Perforohr zunmmen
gefügl u n d m i t einem dünnen
Eisendraht i n Absliinden von
1 m zusammengebunden.
Fig. 5
L'opération suivonte consis·
e
°
0
q il
ie
u F :
mer u n tube Perlo. Ce der·
n i e r est attaehé par u n f i l
de !er m i n e e à inlervalles de
�: : �:: �� :;
'---- '""JII'.;_---'
Les essais de traction conduits onl permis de déter
m i n e r comme s u i! la charge de rupture :
Abb. 6
Ein gefülltes Perforohr wird
i n ein Bohrloch gestossen
Fig. 6
Un
tuba PerFo rempli est
enfoncó dans u n trou.
Bei den l e lzteren wird der gesamte Druck n u r von
e ine r kleinen Flãche getragen, d i a zudem dem Rost1\rlg riff ausgesetzt ist. Oft ist es schwierig, i n e i n e m
h arten F e l s e n oder b e i w e i c h e r e m G e s t e i n wie Sand
skin und M e rg e l genügenden Halt zu finden.
l rn Gegensatz dazu, wird bei der Perfo· Methode ein
hochwertiger Zementmõrtel i n e i n e zwe ite i l i g e , zy
l i n d ri s c h e und perfo r i e rte R O h re gefüllt u n d diese in
das Bohrloch eingeführt. Anschliessend wird e i n e i n
seitig
lUge s p i tzte r Boxs!ah l b o l z e n m i t e i n e m B o h r
das M O r t e l b e tt e i n g e t r i e b e n { A b b . 3-7).
lm Kraftwerkbau i n u n ! e r i rd i s c h e n Kave rnen sowie im
allgemeinen Hoch- und Tiefbau sind bis heute von de r
hammer in
17
28
42 tonnes.
O n peut tenir compte de l a section compiE!!e de
l ' a c i e r, car des bouts d e filet plu s grands (1 "-2")
peuvent àtre soudés bou! à bout. Les parties supé
rieures, telles q u e l e filel, l a plaque ei l'écrou, peuvent
être zinguées afin d ' être inoxydables.
Abb. 7
Der Anker wird mii pneumatischem Ham
m e r oder von Hand m i t dem Schl!iger i n
das Pcrforohr getriehen. Der M õ r t e l wird
auf 80% seincs ursprüngliehen Volumens
zusammengedrüngt u n d verdic htet. Der
A n ke r isl dadurch allseits vom Mõrtel u m geben.
Fig. 7
L ' a n c ragc ost cnfoncó dans le trou 11
l ' a i d a d ' u n martcau pneumatique ou ma·
nucl. Le morticr est comprímé au point
d e n'al!eindre p l u s q u e l e 80"/o de son
volume initial. L'anc rugc est de ec f(lit
cntouró de tous cOtés de morticr.
15
Spribag an schweizerische Unternehmungen ü b e r 350
Kilometer Perfo-Rohre g e ! i efert word e n .
D i e F i r m a S p r i b a g fabrizi e rt heute d i e Perfo-Rohre für
3-An ke r-Stan d ard-D u reh m e s se r :
20 (1 8----22)
26 (22--28)
30 (28----30 ) M i l l i m eter,
was zum Beispiel folgenden zulãssigen Zugkrãften b e i
vorgeschriebener Streckgrenze entspri cht:
11
19
Abb. 6
Vorgaspannter Perfoanker mii schnelt binden
dem Mõrlel i n der Bohrlochtiele und Mõrtel
mii Abbindeverzõgerung i m ãusseron Teil
do:�s Bohrloches.
Fig. 6
Les a�crages Perfo précontraints avec mortier
à prise rapide au fond d u lrou ei morliar à
prise ret�rdée dans l a partie extérieuro de
l ' o rificc.
26 Tonnen.
D i e Bruchlast ergab aus vorgenommenen Zugversu
ch en d i e folgenden Werte :
17
28
42 Tonnen.
De r volle Ouerschn itt des Eisens kann berücksichtigt
werden, d a entsprechend g rõssere Gewindestu mmel
wie 1 " - 2" stumpf aufgeschweisst werden. Es ist
oh n e weiteres mõglich, d i e Kopfpartie wie Gewinde,
Platte u n d Mutter durch Verzinken rostfrei auszufühAncrages Perfo précontraints
Vorgespannte Perfo-Anker
Die Perfo-Methode e rlaubt ferner, vorgespannte An
k a r i n e i nfacher u n d wirtschaftl i c h e r Weise gegen
Rosten, Kriechen u n d spãteres Gleiten ve rlãss lich
zu sichern. Dazu verwendet man Perfo-Rõhren, d i e
u m 2 bis 3 em kürzer als d i e T i e f e des Bohrloches
sind. Das vordere Viertel oder allenfalls Drittel (bei
g rõsseren Vorspannungen) w i rd m i t schnellbinden
dem Perfo-Si ka-Mõrtel gefüllt, d e r Rest d u rch einen
M O rte!, dessen Abbinden m i t Plastiment-RD um Stun
den ü b e r das normale M ass verliingert wird. Sobald
nach etwa 1 Stunde d e r Perfo-Sika-MOrtel abgebun
den hat, wird d e r Anker vorgespannt (Abb. 8). Da
d u rch w i rd d e r weiche Pl asti me nt-RD-MOrtel, auf d e m
d i e Druckplatte satt aufsitzen m u s s , i n alle Vertie
fungen des Bohrloches gepresst u n d ein allfãl liger
U e b e rschuss tritt unter d e r Platte seitlich aus. Dank
de r Wasse reinsparung durch Plastiment-RD und in
folge d e s Vorspan n d ruckes hat der Mõrtel nach d e r
Erhãrtung e i n e hohe D ru ckfestigkeit.
16
la méthode Perfo présente u n autre avantage, q u i
consiste à assurer de maniére s i m p l e et économique
q u e les ancrages précontraints n e puissent rouill er, se
déplacer et glisser ultérieurement. A cet effet, on se
sert d e tubes Perfo dont l a longueur est inférieure
de 2 à 3 em à l a profond e u r du trou. Le q u art, voire l e
tiers antéri e u r d u tube l o r s q u e l a précontrainte e s t
importante, est rempli de morti e r Perfo-Si k a à prise
rapide, l e reste étant rempli d'un mortier dont la
prise est ralentie d e quelques h e u res par rapport à l a
d u r é e normale au moyen d ' u n prod u i t appelé Plasti
ment-RD. lorsq u e l e mortier Perfo-Sika a p ris, apres
u n e h e u re envi ron, l'ancrage est précontraint fig. 8).
Le mortier Plastiment-RD à consistance tendre, sur
lequel l a plaque de compression doit être b i e n po
sée, est comprimé dans tous les recoins de J'orifice,
!'excédent éventuel étant é l i m i n é latéralement, sous
l a plaque. L'écon omie d'eau réalisée par l e P l asti
ment-RD et l a pression de précontrainte assurent au
mortier u n e haute résistance à la pression d é s q u e la
prise est terminée.
Co
Abb. 1
Ein Felsanker «Arofix�
wird ins Bohrloch E'Ír'!líle
fOhrt.
Fig. 1
l!llroduction d ' u n boulon
d'aocn•ge «Arelix� dans
l e trou loré.
Der Fels- und S c h a l u n g s a n k e r
Typ �· Arefix))
Le b o u l a n d ' a n c rage p o u r r o c h e s et
coffrages type «Arefix))
Hugo Blattmann-Rigling, in Fa, Rigling
Zürich-Oerlikon
Boim Ankersystem Arefix, das seit 2 J ahren in der
Schweiz d u rc h d i e Firma R i g ! i n g & Co., Zürich, ver
t,auft wird, hande!t es s i eh u m e i n e n Keilanker für
das Versetzen i n hartem und ha!bhartem Geste i n .
D i e s e Felsanker haben j e nach D u rchmesser der
Ankerstang e e i n e Bruchlast von etwa fO b i s 20 Tan
nan. Dia Funktion d e r Felsanker besteht darin, klei
nere Fe[spartien vor dem H e runterfallen auf dia Ar
beitsst e l l e zu bewahren u n d damit Unfãl l e zu ver
hindern.
Auf d e n Bauste l l e n werden d i e Felsanker in s e h r
g rossen Men g>en u n d o f t d u rch unqual ifizi e rte Leute
versetz!. Speziel l ausgebi ldete Arbeiter sind nicht
notwendig, u n d d i e Anker werden nach dem Verset
zen auch nicht auf i h re Zugkraft g e prüft.
Abb. 2
Felsar>ker ·Arcfix" Rechts K o n u s und Federkorb. in der Mi!le
d i e A n k c rstar,ge u n d links A n k e r p l aite m i l Multer.
&
Co.,
Le systàmc d'ancrage «Arefix�, vendu en S u isse de
p u i s deux a n s par l a maison Rigling & C i e à Zurich,
est u n ancrage-coin destiné à l a pose en roche dure
ei mi-dure. S u ivant l e d i amétre d u tiran!, ces ancrages
ont u n e charge d e rupture de 1 0 à 20 tonnes. La
fonction des boulons d'ancrage à roches consiste
à empêcher l a chute s u r l e chantier de fragments de
rochers q u i pou rraient provo q u e r des accidents.
Les ancrages pour roches s011 t utilisés e n g randes
q u antités s u r les chanli e rs et peuvent être posés par
des ouvriers non q u alifiés; leur résistance n'est pas
contrôlée apràs l a pose.
l i en résulte q u e les exigences su ivantes sont posées
à u n boulon d'ancrage pour roc h e s : i ! doit être s u r-
Fi g . 2
B o u l o n d'ancrage «AreliK• pour roches. A droile le cOne ei la
cagc ó l as\ique, au m i l i e u de l a líge et à gauche l a plaque d' an
croge o�ec l'êcrou
17
Abb. 3
Scherna des Versotzens de11 •Arefix•-Ankers.
1)
2)
3)
4)
Fels
Bohrloch
Foderkorb
Kon .. s
5) Ankerst�nge
6) Ankerplatte
7) MuUer
Daraus ergeben sich folgende Anforderungen an
e i n e n Felsanker: i n e rsler l i n i e narrensicher, e i nfach,
robust, rasch zu ve rsel:zen und preiswert. Auch s o l l
d e r Tiefbauunlernehmer s e i n bereils vorhandenes
Boh rmaterial verwenden kõnnen.
D i a Firma Rigling ist lediglich lieferanl de r Felsanker.
Diese werden d u rch die Tiefbau unternehmen in Tun
n ai - u n d Stol l e n bauten, ausnahmsweise auch i n Bau
gruben u n d bei Stützmauern versetzt.
Aufbau und Funktion des Felsankers
Oie einzelnen Teile s i n d : die Ankerstange, da.rauf auf
gesch raubt der Konus, auf diesen aufgesetzt der Fe
de rkorb, am unteren Ende die Ankerplatte und die
M utter (Abb. 2). tst das Bohrloch gebohrt, so wird d e r
Anker i n d a s B o h r l o c h h i n e ingestossen. Durch blos
ses Ziehen an d e r Ankerstange verkeilt sich de r An
ke rkopf (Abb. 1 u n d 3). Das Anziehen d e r M utter ist
für das Spreizen des Anke rkopfes nicht e rforderlich,
denn man kann b e i d e n v i e l e n Tausenden von Fels
ankern sich keineswegs darauf ve rlassen, dass wi rk
l i c h al l e Muttern angezogen sind.
O i e b e i der Eidgenõssischen Materialprüfungsanstalt
vorgenommenen Zugversuche haben immer den
Bruch der Ankerslan ge i n jenem Bereich, d e r s ich
aus O u rchmesser u n d Stah lqual itãl de r Ankerstange
im voraus berechnen l i ess, ergeben. B e i Stangen-
fig. J
Schéma de l a pose du b o u l o n d ';m c ra g e �Arelix»
1)
2)
3)
4)
rocher
hou loré
cage élastique
c6ne
5) \igc d'ancrage
6) plaque d ' a n c ragc
7) écrou
tout à l'abri des n é g l i g e n ce s et e n outre s i m p l e ,
robusle, de p o s e r a p i d e et de p rix avantag eux. De
plu s l ' e ntrepre n e u r doit pouvoir utiliser l e matériel de
forage existant.
La maison R i g l i n g se borne à livrer les boulons d'an·
crage pour roches qui sont posés par l e s entreprises
de travaux publics dans les constructions de tunnels
et de galeries aínsi qu e, excepti o n n e l l ement, dans
l e s f o u i l l e s ou m u rs de souténement.
Construction et fonction du boulon d'ancrage pour
roches
L'ancrage est composé d u ti ran!, sur l e q u e l est vissé
l e cõne q u i porte l u í�même l a cage é ! astique, et, à
J ' extrémité opposée, de la plaque d'an c rage et de
l ' écrou (fi g . 2). AprCs l e forage dl! trou, on introduit
l e boulon. U n e simple lraction s u r l e tiran! produit le
coincement d e l a tête d'ancrage (fig. 1 et 3). t l n'est
pas nécessaire d e serrer l ' é c ro u pour l ' écarte ment
des é l é m e nts d e ! a lête ; étant donné les m i l t ie rs d'an
crages on n e pou rrait d ' a i l l e u rs pas avoi r l a certitude
q u e tous tos écrous ont bien été serrés.
Les essais de traction effe ctués par le Laborato i re
fédérat d ' essai des matériaux ont montré que l a rup
ture du tirant se produit touj o u rs dans l a zonc quc l'on
a pu déterminer d'avan co par l e calcul en partant du
Abb. 4
Fig. 4
«Arefi•�·Anker als S c h a l u ngsanker.
1)
2)
3)
4)
18
Schalung
Balkcn
Oistan�halter
Schalungsklemme
5 ) Ankerkopl
6) Ankerslange
'1) Bohrloch
8) Fels oder Beton
AnCf<lQe «Arefix» u t i l i s il p o u r
1)
2)
S)
4)
coflraga
poutrcs
enlretoise
1ixation de coflragc
5)
6)
7)
B)
lm: colhagcs
têlc d ' a n c rage
tirant
trou loril
roche ou bilton
durchmesser 16 m m ist die B r u c h l as! rund 10 t, b e i
1 8 mm D u rchmesser rund 1 2 t, b e i 20 mm Durchmes
ser rund 15 t u n d b e i 24 m m D u rchmesser rund 20 t.
Die Versuche i n den Werkstãtten de r Eidg. Material
prüfungsanstalt wurden i n ihren Rcsultaten durch Prü
fungen auf Bauste l l e n bestãtigt.
d i amétre d u ti ran! e! de l a qualité d e l'acier. Pour des
d:am être du ti ran! de 16, 1 8, 20 et 24 mm, l a charge
de ruptu re respeclive est de 1 0 , 1 2, 1 5 et 20 tonnes
en chiffre rond. Les résultats des essais effectués
dans les ate l i e rs du laborato ire fédéral ont été con
firmés par des contrôles su r l e chan!ier.
De r erste g rosse Einsalz d e r Felsanker «Arefix» er
folgte i m Tunnel San Bernardino auf d e r N o rdseite.
H eute wird bereits au f einer ganzen Re ihe von Gross
bauste l l e n m i t diesem Sys!em g e a rbe itet.
La premiére applicalion en g rand de boulons d'an
crage pou r roches «Arefix» a été faite sur l e côté
Nord du tunnel du San Bernardino. Toute une série
de c h an!iers importants utilisent actu e l l ement c e
systé me.
Ein wesentliches M e rkmal des Felsankers «Arefix»
besteht übrigens darin, dass d e r g l e i c h e Anke rtyp
auch als Schalu ngsanker verwendet werden kann. Mii
e i n e r Stange von 1 0 mrn oder evtl. 1 6 m m Durch
messer verfügt man ü b e r e i n e n vielseitig verwend
baren Schalu ngsanker, wobci z u r Arrelierung der
Schalung normalerweise e ; n e S c h a l u n g s k ! e m m e v e r
wendei wird (Abb. 4 un d 5). Al s Beispiel s e i wieder di e
Bauste l l e San B e rnardino angefü h rt, wo au f d er N o rd
s€ite auch d i e Schalungen für das Tunnel gewtilbe
rnit so!chen Schalu ngsankern befcstigt werdcn.
Abb. 5
8clesligung der e i n hauptigen Schalung cines BrUckenwider·
lagers m i i H i lle �on Schalung s�nkern «Areli�· (Pont s u r l a
Mébre bei Crissier/VD)
U n e particul arilê essent i e l l e du b o u l o n d'ancrage
«Arefix» pour roches réside dans l a possibilité d'em
ployer l e même type comme b o u l o n d'ancrage pour
coffrag es. M u n i d'une tige de 1 0 ou éventuellement
1 6 m m d e di arn81re, i l se prête à des usages multiples
dans les coffrag es. Dans ce cas, on utilise en g é n é ral
une fixation de coffrage comme arrêt (fig. 4 et 5). O n
p e u l encore citer i e i l e c h a n t i e r Nord d u San B e rnar
dino, oU les coffrages de la voQte du t u n n e l sont
Ha
fixês par de te l s boulons d'ancrage.
Fig. 5
Fixation du coflrage à simplo face d ' u n e culée d e pont au
moyen d e boulons d'ancragc .. Arefi�� {Pcnt sur l a MCbre prCs
d e Crissior!VD).
19
A n k e rpfah l e
System <( M o n i e r b a u »
P i e u x d ' a n c ra g e , systê m e
« C o n s t r u c t i o n M o n i e r ))
Meissner, Beton- und Monierbau AG, Düsseldorf
Einleitung
lntroduction
Den Anke rpfahl <• M o n i e rbau» sle l l t die Beton- u n d
M o n i e rbau AG seit 5 Jahren i n wachsendem Umfang
her.
La Beton- und M o n i e rbau AG fabrique d e p u i s 5 ans
en q uan!ilés croissanles l e pieu d'ancrage « Conslruc
tion M o n i e r» . La fabrication des pieux d ' a n c rage est
adaplée dans chaque cas aux caractéristiques d u
soi d a n s l e q u e l s e r a f o n d é l ' o uvrage. P o u r les s o / s
boulants ei les terrains cohérents q u i s'y p rêlcnt, u n
tube a v e c p o i n l e perdue est f o n c é a v e c u n mouton
spécial jusqu'à la p rofo n d e u r calculée ei ã l ' i n c l inai
son exigée. La forme de l a pointe perduc dépend de
l ' usage d e s pieu)( d'ancrag e ; pour ceux qui d e m a u re
ronl en place dêfin itivement, l e tube de rechange
h é l i co'idal est soudé dans chaque cas à l a pointe
proprement dite.
Oie H e rste l l u n g d c r Anke rpfãh l e w i rd i n jedem Falle
den Eigen schaften des den Baugrund b i ! d e n d e n
Erdreiches angepasst. B e i r o l l i g c n u n d d a z u geeig
neten b i n d i g c n Erdarlen w i rd m i t e i n e r Spezial ram me
e i n Rohr mit verlorener Spitze bis z u r errechneten
Ti ofe in de r e rforderlichen N e i g u n g e i n g e rammt. Die
Form d e r verlorenen Spi!ze hangl vom Verwe n d u n gs
zwe ck der Anke rpfãh le ab; bei Anke rpfãh l e n , d i e zur
dauernden Verwe ndung bestimmt sind, isl i n j e d e m
Fal l e an die eigentliche S p itzc das Wendelersatz
rohr angeschweisst.
Battage
Rammarbeit
Die S c h l agarbeil beim E i n rammen der Verrohrung
l i egt unler ctwa 0,05 tm rro S c h l ag, so dass e i n e Gefãhrdung au eh u n m itte lbar benach barler Bauten ausgesch!ossen ist. B e i dem Rammvorgang wird d e r
Boden von der Sp ilzc beiscile g e d rãngt u n d so weit
verdi chtet, dass d i e Verrohrung Platz findet. Nach
B e e n d i g u n g d e r Rammarbcit wird i n die Verrohrung
die vorher vorbereitete Armierung e i n g efilhrt. Das
Rohrende wird d u rch e i n c Presskappe m i i Anschl ussstutzon und Entlüftungshahn verschlossen, die zugfest m i t dem Hammer verbunden ist. M i t e i n e r Betonp u m p e wird de r Betonmõrtel durch den Anschl ussstutzcn i n d i e Verrohrung g e p u m pt, bis d e r MOrte! an
dem geõffn eten Entl üftu ngshahn au strilt. Daraufh i n
L'énergie d ' enfoncemenl l o rs d u fonçagc de l a colonne t u b u l aire est inh! ri e u re à 0,05 tm par coup, ce
q u i exclut tou! danger, même p o u r des ouvrages proehas. Lors d u fonçage, l e soi est chassé d e côlé par
l a pointe et com pacté de t e l l e maniêre q u e l e tube y
trouve place. l'armatu re préparée au préalable est
introduite dans l e tube u n e fois l e battage achevé.
L'extrémité d u tube est oblurée par une calotte pressée avec t u b u l u re de raccordement ei robinet de dégagement d'air. D u mortier de béton est pompã par
l a t u b u l u re de raccordement dans l e tuba à l'aide
d ' u n e pompe ã béton, j u s q u ' à ce q u e l e mortier s o rte
par le robinet d e dégagement ouve rt. Ce robinet est
alors fermé et l e m o rt i e r · d e béton soumis à une pression adaptée aux conditions d u moment U n e fois
Abb. 1
Spezialramme zur Her
stollung d e r Anke rpfãhle
• M o n i e rbau».
Fig. l
Mouton spécial pour la
confeclion
des
pieux
d ' a n c rage •Conslruclion
M o n l e r,.,
20
,,
o)
d)
Abb. 2
Scl>ematische Darste l l u n g der einzelnen Herstellungsphasen
des Ankerpfahles • M o n i �t rbau•
<t)
b)
e)
d)
Fig. 2
Rep résenlalion schématique des divcrses phasos de fabricalion
d u pieu d'ancrage «Construction Monier•.
Baugrube ist bei g l e i chzeitigcr Umspriessung bis Rammobeno
ausgehoben. Die horizontalen Spriessungen sind : w m Teil
verleg t.
l) Rammebene
2) Baugrubensohle
3) Ankeransatzpunkt
4) Ank*:!rnoigung
5) Ankerachse
6) R ü h lwand
a) la f o u i l l e es1 excavãe ei ólayée s i m u ltanément jusqu'au n i
v o a u de battage des pieux. Los étançonnements horizontaux
s o n t posés e n partie
l ) nivo!lu de b!lttage
2 ) fond de l a fouille
3) p o i n t de pénétration de l'anc raoe
4) inclinaison do rancra!Jo
S) axe do l"an cragc
6) paroi à ancrer
Das Rammrohr mii der verlorenen S p i tze wird i n das Erd·
reich gerammt.
Druckkralt u n d Rammschlãge
8) Rammhaube
9) Durch Einrammen des Rohrquerschn i!les wird das Erd
reich verd i c h te t
D r e berech nete A n k �t r l ã n g e isl e r r e i c h t . Das vorbereitete
Armierungsbündel ist eingelegl.
b) Le tube de battage avcc la pointc pcrduc est foncé dans le
•o i
7) forcc d e prcssion e \ corps d u mouton
8) calotte de baltage
9) lo fonçage d u tube c o mpacle te soi
7)
Nach dem fül!cn des R u m m rohres m i i Mõrlel wird Jieser
un\cr Druck gcsetd u n d g l f:O ichzeitig das R o h r ge1ogen.
1 0 ) Zugkralt und Rammschlãge
11) Stutzen l!lr d i e Einlührung des Ml:lrtets
c ) la longueur calculóe de l'ancrage cst attcintc. l"arrnalure
préparée sous formo dc paquet esl inlroduite
d) Aprés q u e le lube de battage a i ! élé rcmpli avec d u m o rtier,
r. e dern1er est m i s sous pression pendan\ q u e le lube esl
retiré s i m u ltanémenl.
10) force de traction e\ coups d u moulon
11) orifice p o u r l ' i nlroduction du mortier
21
-5
Abb. 3
Ein Ankerpfahl �Monierbau� I n korrosio!18geschülzter AusfUh·
rung z u r dauernden Vorwendung bei sllhlemcr Horizonlal
spriessunQ. Unks Ankcrfuss, rcchts Ankcrkopf.
Fig. 3
U n pieu d ' ancrag& �construction Monier� en e•écution protégéa
conlro l a corrosion pour u n o utilisatíon permanente nvcc étan
çonncmcnt horl�ontnl en ncier. A gauche base d'ancrage, iJ
c h o i t c tête d e l ' a n c r a g c .
l)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
8)
9)
1 0)
11)
1 2)
1 3)
Polyiilhyl enrOhrchcn
Anktlfs!ah \ 451, 80/100
Rammrohr
A.nkcrplal!c
S p i l�e m i i Wcndol ersaizrohr
Betonmantel
Kunslstolfmulfe
Ankerbolzcn S \ 52
Un\erlagsplaHc SI 37
Gewindeplalle S\ 52
Kardangelenk$.cheibe $1 52
Keilplatte S\ 37
S p u n dwand mit horizoutaler Spriessun9
wird de r Entlüftungshahn g e s c h l ossen u n d de r Beton
mOrtel unter cinen d c n j e w e i l i g e n Verhãltnissen an
g e passten Druck g esetzt. Nach Erreichen dieses
Druchs wird unter sUindigem Sch/agen des Ham
m e rs 1.md stãndigem Nachpumpen von Betonmõrtel
das R o h r wieder gezogen. Nach dem Konservieren
d e r am Ankerkopf aus dem frischen Baton h e raus
rag e n d e n Armierung ist die e i g e n t l i c h e H e rste l l u n g
des Ankerpfah l e s b e c n d e t . S o b a l d d e r B c t o n e i n e
ausre i c h e n d e Festigkeit e r r e i c h t h a t , kann d e r A n k o r
b e l astet werden.
1 ) p o l i l tubc en p o l yet hy l é n �
2) acier d'ancrag e 151, 80/100
3) l u b e d e baltagc
4) plaque d ' ancrago
5) poinlo avoc fc tubc de r e c h a n g e lw l i coúi,,f
G) q a i n c de bélon
1} manchon e n plaslique
8) boulon d ' ancrage S\ 52
9) semelle St ?:l
l O ) plaque taraudée St 52
1 1 ) disque arliculéo à cadrnn S t 52
1 2) tô!o d e caréno S \ 37
13) poroi d e palplanclles avec élançonn!lmen\ llori�o :'ll a l
cette pression atte inte, l e tuyau est de nouveau tiré
pendant q u e l e marteau bat consiamm e n l et q u e d u
morl i a r de b ê t o n n e c e s s e d ' être p o m p â . A p r é s avo i r
l a i s s é l i b r e l ' armature s a i l l ant du béton fraís à la têle
de l ' ancrage, l a fab ricalion proprcmenl dite du p i e u
d'ancrage est l e r m i n é e . Aussilôl q u o l e b é t o n a attei n t
une rCsislance suffisante, l ' an c rage peut ê t r e c h a r g é .
Des m o u l o n s s p é c i a u x f u r e n t m i s au po:nt et c o n s
l r u i l s dans l ' atc l i c r de l ' enlreprise pour pouvoir fa
b r i q u e r les p i c u x d'ancrage d ' u n e maniâre aussi éco
nom:que q u e poss i b ! e . l!s se composenl pour l ' essen-
U m d i e Ankerpfãhle mõglichst w i rtschaftl i c h h e rstel
l e n zu kõnnen, wurden Spezialrammen dafür e n twik
kel t un d i n e i g e n e r Werkstatt g e baut. S i e besteh e n i m
wescnt l i c h e n aus e i n e m s c h n e l l von Uings- auf Ouer
lransport umstellbaren Fahrwerk, einem leicht i n de r
N e i g u n g ve rstc l l baren M ã k l e r, auf dem e i n H a m m e r
von e i n c r H a s p e l b e w e g t u n d a n g e d r ü c k t wird. Zum
Z i e h e n d e r Verrohrung lásst sich d e r Hammer i n
kurzer Z e i t u m 180• d r e h e n .
J e nach Verwendungszweck w i r d d e r Anke rpfahl S y
s l e m � M o n i e rbau» i n zwei verschiedenen Type n
hergestellt.
Oauernde Verankerung
Wenn eine Wand daucrnd, also n i c h t nur vorüber
g e h e n d w1ihrcnd d e r Bauzeit, veran k e rt werden soll,
Fig. 4
Abb. 4
Rammrohr-Fusstück
22
Sose
du tuba
de batlage.
Abb. 5
Aufschieb.en der Spitze m i i
angeschw.,isslom
W o n d ., l
ersatzrohr.
Fig. 5
Mise e n place de la poinle
avec lube de rechange héli
coidal soudé
wird der auf Abb. 3 im S c h n i tt gezeigte Typ herge
stellt. Oe r a/s Zugglied e i n g ebaute Veran k e rungsstah l
VSt 80/100 mit den Durchm. 32 und 26 m m isl auf
ganzer Ui.nge besonders sorgfãltig gegen Korrosion
geschülzl. A ll e Teile des Kopfes, d i e m i t der freien
Luft i n Berührung kommen, bestehen aus Stahl Si 37
und St 52. D e r Veranke rungsstahl ist i n e i n n i c h t d u rch
gehendes Loch des Ankerbolzens e i n g e s c h raubt. Der
Uebergang vom Polyãthy/enrõhrchen, das d e n Anker
stahl u m g ibt, zum A n k e rbolzen wird d u rch e i n e auf
g e kl em mte M u ffe gegen den Zutrilt von Feuchtig
keit geschü!zt. D i e Zwischenrãume zwischen Anker
stahl u n d Polyãthylen·Rõhrchen sowie Polyãthylen
M uffe füllt e i n basisches Spezialfett. E i n e n weiteren
Korrosionssch utz stellt schliesslich de r Beton sel bst
dar, der durch d i e Ankerkraft vom Fuss aus unler
Druc kvorspan n u n g gesetzt wird. Am Ankerfuss muss
; rgendwo das Polyãthylen-Rõhrchen enden. Ausser
dem wird se h r konzentrierl di e Anke rkraf1 an d en Be
tan abgegeben. Für das an dieser Stelle fehlende
Polyã!hylen-Rõhrchen isl e i n g l e i chwert i g e r anderer
Korrosionssch utz zu schaffe n ; g l e i chzeitig müssen di e
fasi unverm e i d l i c h e n S p a!tzu g k rãfte im Beton abge
deckt werden. Beide Aufgaben e rfüllt i n idealer
Weise das sogen annte Wendelersatzroh r . Das Wen
d e l e rsatzrohr ist an d i a S pitze angeschweisst und
wird m i t d i e s e r i n d en Boden g e ramm!.
U m den von Wendelersatzrohr u n d Spi tze gebi ldeten
H o h l raum, i n d e m sich auch noch der Veran kerungs
stahl mit d e r Ankerplatte befindet, zuverlãssig m i t
Baton auszufü l l e n , bedarf es e i n e r b e s o n d e r e n Form
des Fusslü ckes. Auf der Abb. 4 ist dieses Fusstück
abg ebildet, wãhrend z u m Abdichten d e r Verrohrung
g egen das Grundwasser i n d i e dafür vorgese henen
Nuten e i n Talgstrick eingelegt wird. D i e Abbi/dung 5
zeigt, wie vor dem B e g i n n des e i g e n l l i c h e n Ramm
vorganges d i e S p i tze mit d e m Wendelersatzrohr auf
das Fusslück aufgeschoben wird.
Nach dem E i n l e g e n der Armierung beginnt d e r Belo
n i e rvorgang. D e r Mõrtel wird in Zwangsmischern ge
mischt und m i t einer Pumpe, d i e b i s zu 30 atü Druck
erl aub!, über e i n e n Betonschlauch i n d i e Verrohrung
gedrück! (Abb. 6).
tiel d'un v é h i c u l e rapidement converti b l e d u trans
p o rt longitudinal au lransversal, d'un affOt aisémenl
réglable quant à son i n c l i naison, s u r l e q u e ! u n mou
ton est m O ei pressé par u n t re u i l . Le mouton peut
être promplement lourné s u r 1 80 " p o u r extraire le
tube.
Le p i e u d'anc rag e, systéme «Construction Monier est
fab riqué e n deux types différenls selan l ' u sage prévu.
Ancrage permanent
Lorsq u'une paroi doit êlre ancrée d e maniére p e r
mane nte et non seulement à titre provisoire pendan!
l a d u rée d e / a conslruction, l'on fabri q u e l e type mon
lré e n coupe à l a fig. 3. L'acier d'ancrage VSt 80/100
en d i amêtre de 32 et 26 m m i n corporé comme ti ran!
est protégé trés soigneusemenl sur loute s a lon
gueur contre l a co rrosion. Tous les éléments de l a
t ê t e e n contact ave c l ' ai r son t en acier SI 37 et St 5 2 .
L ' a c i e r d'ancrage est vissé d a n s un J o g e m e n t n o n
lraversant d u b o u l o n d ' a n c r a g e . Le passage d u p e l i t
tube en p olyéthy l ê n e q u i gaine l ' a c i e r de l ' ancre au
b o u l o n d ' an c rage est protégé conlre l a pénétralion
de J ' h u m i d ité par un manchon serré. U n e graisse
spéciale basique remplit les espaces intermédiaires
entre l'acier de l ' ancre e t l e petittube en polyéthyléne,
d e même q u e l e manchon en po lyéthyl ê n e . Le bélon
lui-même constitue en fin d e compte u n e autre pro
tection conlre l a corrosion, étant donné qu'il est pré
contraint sous pression à partir d u pied par l a force
d ' a n c rage. Le petit tube en po lyéthyl éne doit se ter
miner quelque part au pied de l ' a n c rage. En oulre, la
force d'ancrage est donnée au béton d'une maniére
três concentrée. U n e aulre prolection de même va
l e u r contre l a corrosion doit remplacer l e petit tube
e n po lyéthylêne q u e manque à cel endroit; en
même temps, les tensions quasi inévilables dans l e
b é t o n doivent être couvertes. Le tube de rechange
h é l i c o'idal remplit ces deux tâches de maniàre idéale.
1 1 est saudé à l a pointe ei foncé avec e / l e dans l e soi.
U ne forme parli c u l i êre de l a base e si nécessaire pour
q u e soít effe ctué de maniére s O re l e remplissage de
bélon de l a cavilé formée par l e l u be de rechange
h é l i c o'idal ei /a pointe, dans laquel/e se lrouve encore
Abb. 6
Beloniervorg 11ng.
U m d i e Sicherheit des Betoniervorganges z u ü b e r
prüfen, kaman in G rossversu chen unter Bauste l l en
bedingungen Ankerpfã h l e verschiedener D u rchmes
s e r z u r Ausfü h rung, d i e ansc h l i essend ausgeg raben
und nãher untersucht wurden. Auf d e r Abbildung 7
sieht man d i e freigegrabene Spitze mit dem Wendel
e rsatzrohr und d e m daran anschliessenden, z u m Teil
noch i m Boden l i e g e n d e n Beton des Ankersc haftes.
Mii Druckwasse r wurden d i e A n k e rpfiihle giinzl i c h
freigespült und i h re Oberflãche gesáubert. E i n e n
S c h n itt d u r c h den Ankerschaft zeigt die A b b . 8. D i e
S pitze m i t dem Wendelersatzro h r hatte e i n e n D u rch
messer von 1 59 m m . Man erkennt, dass d e r schon
durch den Rammvorgang verdichtete Boden unter
dem Verpressd ruck des Betons noch etwas ausge
wichen ist. Es ist aber auch zu sehen, dass d e r MOrte!
i n d i e Poren des Baugrundes praktisch nicht einge
drungen ist, von e i n e r l n j e ktion also k e i n e Rede s ein
kann. Di e Ursache h i e rfür l i egt, abges ehen von den
wechselnden Eigenschaften des Baugrundes, i m we
sentl i c h e n darin, dass bei d e r He rste l l u n g des Anker
pfah l e s « M o n i e rbau» e i n Sand-Beton mit ausgewãhl
ter KOrnung, teilweise b i s zu 6 mm Korn, verwendet
wird. D i e Verpressung dieses M O rlels e rgibt e i n e n
s e h r di chten B e t o n von hohem R a u m g e w i c h t und h o
h e r Druckfestigkeit. Nach dan Unters u c h u n g e n , d i e
an ausgegrabenen Pfãh l e n d u rchgeführt w u r d e n ,
kant1, s o f e r n d e r Verpressdruck m i ndestens 5 atü
betrug, nach 28 Tag e n mit e i n e r D ru ckfestigkeit von
770 kg/cm1 gerechnet werden. Als letztes Bi!d von
den G rossversuchen zeigt die Abb. 9, dass S chwach
s.te l l e n i m Boden b e i d e r H e rste ! l u n g der Anker
pfãh l e vom Baton ausgefü l l t und vergUtet werden.
G l e ichzeitig m i t dem Verlegen d e r G u rtung w i rd de r
Ankerkopf hergeri chtet. Die Kunststoff-Muffe, die
den Uebergang vom Veran k e rungsstahl z u m Anker
bolzen g e g e n Korrosion sch ützt, ist nach Ausfül l e n
m i t e i n e m F e t t auf den Ankerbolzen aufgeklemmt
worden.
Nachdem de r Baton ausreichend e rhãrtet isl, kann d e r
Ankerpfahl gespannt werden. Das Spannen sel bst e r
folgt m i t e i n e r der i n d e r Vorspanntec h n i k ü b l i c h e n
H o h l kolben pressen. Z u r zuve rlãssi g e n M e s s u n g d e s
Verfo rmungsweges w i rd e i n Profi leisen in d e n B o d e n
Fig. ô
Processus de bétortnage.
aussi l'acier et l a plaque d'ancrage. Cette base est
représentée sur l a fig. 4, alors q u ' u n cordon suifé esl
d i sposé dans l a rain u re prévue à cet effet pour étan
chéiser l e tube contre l'eau soute rrai n e . La fig . 5
monlre comment la pointe avec le tuba d e rechange
h é l i coldal est poussée s u r l a base avant l e début du
processus de battage proprement dit.
Le bétonnage comment;:e aprés l a pose de l ' armatu re.
Le morti e r esl mélangé dans des mélangeurs com
mandés, puis pressé dans l e tube à travers l e tuyau
à béton à l'aide d'une pompe permetlanl d'atlei n d re
des pressions j u s q u ' à 30 atm. (fig. 6).
Afin de contrô l e r l e bon déroulement d u processus
de bétonnage, des pieux d'ancrage d e divers d i a·
métres furent exécutés l o rs d'essais en g rand sous l e s
c o n d i t i o n s de c h a n t i e r . l i s f u r e n t e n s u i t e extraits d u
soi et examinés d'une maniêre p l u s approfon die. L ' o n
voit s u r l a fig. 7 l a p o i n l e déterrée a v e c l e tube d e
r e c h a n g e h é l i co"ldal et le b é t o n de l a b a r r e d'ancrage
q u i s'y raccorde, parti e l lement e n c o re dans l e soi.
Les pieux d'ancrage furent giclés complétement au
j e t d'eau et leur s u rface nettoyée. La fig. 8 montre
un e coupe faite à travers la barre d'ancrage. La pointe
avec l e tube de rechange hélicoi"dal avait u n d i amêtre
d e 1 59 mm. O n reconnalt q u e l e soi, déjà comprimé
par l e battage, a cédé u n peu sous l a pression d'in
j e ction d u béton. Mais l ' o n voit aussi q u e l e mortier
n ' a pratiquement pas pénétré dans l e s pores d u sol.
1 1 n e peut être question ainsi d ' u n e injection. Outre
Abb. 1
Freigegrabener
Ankerpfah!.
Fig. 7
P i e u d ' ancrage mis à n u .
24
Fig. S
Coupe à lravers un pieu d'ancrago détcnó.
la variation des propriélés du soi, la raison en est,
pour l'essenliel, q u ' u n béton de sab l e à g ranulométrie
choisie, en parti e avec u n g rain j u s q u ' à 6 mm, est uti li
sé pour l a confection du pieu d ' ancrage «Construc
tion Monier». L'injection de e e mortier don ne u n béton
trés compact d ' u n poids spécifi q u e élevé et d ' u n e
h a u t e résistance à la compression. D 'aprés les c o n
trô l e s effectués s u r des p i e u x déterrés, on p e u t
c o m p t e r ave c u n e résistan ce à l a compression de
770 kg/cm2 à 28 j o u rs, p o u r autant q u e l a pression
d ' i n j ection ait atte i n t au moins 5 atm. La fig. 5
mo ntre une derniére vua des essais en grand, oU des
poi nts fai bles du soi ont été remplis et améliorés
par l e béton ·de la confection des pieux d'ancrage.
La tête <d'ancrag e est prêparée en même temps q u 'est
posée l a membru re. Le manchon en p l asti q u e q u i pro
têge l e passage de l'acier d'ancrage au boulon contre
l a c o rrosion est fixé à e e dernier aprês avoi r été re m
p l i d e g raisse.
Abb. 8
Schnitt durch freigegrabenen Ankerpfahl
g e rammt. Eine daran befestigte Messuhr mit h u n d e rt
stel M i l l i meter-Einte i l u n g m isst d e n Spannweg. Jeder
Anker wird m indestens auf die G e b rauchslast ange
spannt u n d nach Entlastu ng au f die jeweils gewünsch
te Kraft festg e l egt.
Vorübergehende Verankerung
Le pieu d'ancrage peut être m i s e n conlrainte l o rs
q u e l e béton est s u ffisamment d u rc i . P o u r réal i s e r l a
c o nlrainte elle-même, l ' o n utilise u n e d e s presses à
piston creux utilisée dans la technique d e la pré
contrainte. Un fer profilé est foncó dans l e soi pour
mesurer d ' u n e maniére súre l e chemin de déforma
tion. U n i nstru ment de mesure avec division au cen
tiéme de m i l l imétre y e si fixé, pour mesurer l e eh emi n
<le serrage. Chaque p i e u est conlraint au moins à sa
charge de service et stabilité aprés décharge à l a
f o r c e v o u l u e d a n s l e c a s donné.
W!ihrend bei d e n Ankern, die z u r dauernden Verwen
dung bestimmt sind, d i e auf dem Mark! vorhandenen
Stiihle n u r e i n e relativ geringe Variation d e r Anker
kraft zutassen, bi eten sich bei der vorübergehenden
Verankerung von Baugrubenwiinden weitaus mehr
M õ g l i c hkeiten. I n diesem Fal le gelangen die Spann
stiih l e des Spannverfahrens S M o n i e rbau (Sigma SI
1 25/1 40 rund von 1 2,2 m m D u rchmesser m i i aufge
walztem S o n d e rgewinde) z u m Einbau. D i e Stãh l e
k õ n n e n i n Anpassung an die e rforderlichen Anker
krãfte in Abstufu ngen von 10 z u 10 t bis über 1 00 t
Ankerkraft z u B ü n d e l n zusammeng efasst und einge
baut werden. Die i m Ankerkopf i n d i e Bewehrung ein
gefilhrte Z u g k raft wird i n d i esem Fal le d u rch Haftu n g
i n d e n Betonmantel ü b e rtrag e n . Vom Betonmantel
aus w i rd s i e d u rch Mante lreibung an d en umgebenden
Baugrund weitergegeben. D e r k l e i n e Du rchmesser
von 1 2,2 m m des einzelnen Stah l e s u n d der d u rch
Würge- und Spreizringe symmetrisch wechselnde Ab
sland d e r einzelnen Span nslãh l e von d e r Ankerachse
·
gewãhrleisten eine ausserordentlich g rosse S i c h e r
heit gegen das Herausziehen der Spannstãhle aus
d e m Betonmantel. D i e h o h e Haftu n g l e ite! d i e Anker
kraft u n m itte lbar u n d sletig i n den u m h ü l l enden Be
tonmantel e i n . D a d i e Zugfestigkeit des Betons be
g renzt ist, kann vom Stahl nur eine wenig g rõssere
Kraft abg enommen werden als s i e an dieser Stel!e
Abb. 9
Freigegrabener Ankerpfah l .
Fig. 9
Pieu d'ancrage déterró.
25
l' a , o i
Fig. 10
Ancrage provisoire
vom Baugrund aufgenommen wird. Einer g rOsseren
Lastaufn ahme entz:eht sich der Beton, indem e r q u e r
zur Ankerachse reisst. D i e h o h e Haftung f ü h r t zu k l e i
nen R i ssabsHinden und k l e i n e n Rissweiten. Durch die
se Haarrisse entstehen e rfah rungsgemãss b e i den
kurzen Verwend u ngszeiten k e i n e Korrosionsschãden.
S e l bst b e i ei n em Bauvorhaben, b e i de m de r Baugrund
d u rc h chemische R ü ckstãnde h o c h aggressiv war,
u n d d i e Anker fasi zwci Jahre unter Last s!anden,
tralen keíne Korrosionsschãden auf.
Al ors que pour les ancrages prévus p o u r être utilisés
en permanence, les aciers q u e l ' o n trouve s u r l e mar
c h é n ' admettent qu'une variation rela!ivement m i n i m e
de l a f o r c e d'ancrage, les possibil ités son! autrement
p l u s g randes avec l 'ancrage provisoire de parois de
fouilles d ' excava!i on. Dans ce cas l ' o n utilise l e s
aciers de t e n s i o n du p r o c é d é S «Construclion Mo
nier, (Sigrna St. 1 25/140, ronds, de 1 2,2 mm de d i a
mê!re avec f i l e t spécial laminé). Les aciers peuvent
être adaptés aux forces d'ancrage requises, échelon
nées de 1 0 en 1 0 t j usqu'à plus de 1 00 t, en étan!
réunis en bottas et m i s en place. La force de trac
tion dans la tête d'ancrage introduite dans l 'armature
est transmise en ce cas, par adhérence, à l a gaine
d e béton. De l a gaine de bé!on elle s e reporte au soi
environnant par friction. Le petit diamêtre de 12,2 mm
de chaque barre et l ' écart de chacune d'elles, qui
varie de façon symétri q u e par rapport à l'axe d'an
crage, g râce aux ar. n e aux d ' é carte ment et à torsade,
garanti! u n e sécurité élevée contre l ' extraction des
aciers en tension hors de l a gaine de béton. l'ad
h é rence élevée d i rige la force d'ancrage d i rectement
et en permanence dans l a gaine de béton. Comme
l a résistanc e à l a !ractio n du béton est l i mitée, o n ne
peut enlever à l ' a c i e r q u ' u n e force légàrement moins
g rande q u e c e l l e absorbée par l e soi e n c e point. Le
béton se dérobe à u n e p l u s g rande absorption d e
c h a r g e en se fissu rant perpendiculairement à l 'axe
d'ancrage. L'adhérence élevée provoque d e pe!ites
fissures. Les expériences ont montré q u ' e l l e s n'en
trainent pas de dommages dus à l a corrosion pen
dant l e s bréves d u rées d'emploi. O n n ' e n constata
même aucune pour une construction édifiée dans un
soi rendu forlement agressif par des résidus chimi
q u e s et b i e n q u e les ancrages soien! d e m e u rés sous
charge pendant prés de 2 ans.
Anwendungsbeispiele
Exemples d'emploi
B e i der Verbreiterung e i n e r Bu ndesaulobahn sind an
den Kreuzungssle l l e n mii andercn Verkeh rstrãgern
unter Aufrechterhallung des v o l l e n Verkehrs auf de r
Autobahn in sehr k u rzer Bauzcít schwierige Wider
lager- u n d Brücken konstruktionen zu erste l l e n . Auf
d e r Abb. 1 0 sind di e ungespriessten Baugrube nwãnde
d i e d u rc h Ankerpfáhle wàh rend der Bauzeil rück
wãrts veran k e rt sínd. D i e Ankerkraft wird an den
Damm d e r Autobahn abgegeben, der vor elwa 30
Jahren - vermutlich ohne die heute ü b l i c h e sorg
fãllige Verdichlung - auf wenig tragfãh i g e S c h l uff
sande mii Torf- un d Kleieschichten aufgeschüttel wur
de. Die Sande sind so wenig dicht g e l ag e rt, dass die
Verrohrung Jediglich m i t d e r Druck- Kapazitãt des Ge
rãtes ohne zusãlzliches Rammen fasi 20 m tief ein
gebracht werden konnte. E i n rech t hoher Verpress
faktor ist d i e U rsache dafür, dass trotzdem die Anker
pfii.h ! e die i h n e n zugedachte Kraft von 50 t zuver
lãssig aufn e h m e n kõnnen und die 9 m h o h e Wand
gegen die Autobahn m i t i h rem an dieser Ste l l e s e h r
starken u n d schweren Verkehr verankern.
Lors de l ' é l argissernent d ' u n e autoroute fédérale, il
fal l u t édifier dans u n temps trés c o u rt des ponts et
des culées d i ffi c i l e s à réaliser aux points de croise
ment, avec d'autres voies de trafic, en maintenant
l ' autoroute intégralement en service. la fig. 1 0 mon
tre les parois non étançonnées do l a fouille, ancrées
à l ' arriére
des p i e u x d'ancrage pendant la durée
La force d'ancrage e s t transmise
de l a
é l evée i ! y 30 ans - vraiau
semblablernent sans le compactag a soigné q u i esl de
rêglc auj o u rd ' h u i -- s u r du sable meuble de fai ble
portance avec des couches de tourbe et d'arg i l o . Les
sables son! si peu compacts q u o le tube pul être in20 rn de profon deu r u n i q u e m e nt p ar la capaci
té
pression de l ' e n g i n , san s battage supplém entaire.
U n facte u r trés élevé d ' i njection sous pression a perles pieux d'ancrage absorbent d'une maniére
sO re
force de 50 t qui le u r était destinée, en an
c rant l a paroi de 9 m de hauteur contre l ' autoroute
avec son trafic trés inlense et trés l o u rd en cet en
Ce. de T r
d roit.
Abb. 1 0
RUdwlitts verankarte R ü h lwan<.l.
Veran k e r u n g s pfiih l e System MV
P i e u x d ' a n crage systé m e MV
Alfred Müller, Dipi.-Bauingenieur ETH,
in Firma AG Conrad Zschokke
Das MV-Pfãh l u ngsverfah ren*) wurde i n Heft 33 ( 1 9 6 1 )
der Schweizerischen Bauzeitung unter d e m Titel
« D e r MV-Pfah l » eingehend beschrieben, S e i n we
sentlichstes M e rkmal besteht i n d e r Rammung und
g l e i chzeitigen Verpressung eines im Boden verblei
benden Stahlschafts, an dessen unterem Ende e i n ver
grOsserter, nach oben offe n e r Stah lschuh ange bracht
isl, d e r d e n Boden u m d e n Stahlschaft herum ver
d rãngt u n d d ami! verdichlet (Abb. 1 ) .
De r g l e i c hzeitig unter D ru ek a u s d e m Stahlschuh aus
tretende Zementmõrtel füllt d e n so entstandenen Hohl
raum u n mittelbar aus u n d d ringt, j e nach Bodenart
und HOhe des l n j e ktionsdrucks, mehr oder weniger
weit in d e n u m l i egenden Boden e i n . Nach Erhãrten
des MOrlels besteht de r fertige Pfahl somit aus e i n e m
Stah lschaft, de r von MOrte! und ei n er mehr oder weni
ger tiefen l n jeklionszone umgeben ist (Abb. 2 u n d 3).
Zusammen mit d e r vorangehenden Verdichtung des
Bodens d u rch d e n Pfah lschuh bewi rkt d i e Mõrtel
injektion e i n e innige Verh aftung des Pfah lschafts mit
dem Boden, we!che d i e U e b e rtragu n g h o h e r Mantel
(eibungswerte ermOglicht. D e r MV-Pfahl eignet sich
deshalb ganz besonders als R e i b u n gs- u n d als Zug
pfah l . l m folgenden s o l l in erster Linie e i n Ueber
iJ! i c k über die H e rstel l ungstechnik, die Eigenschaf
ten und die Verwe ndungsmõglichkeiten von MV-Zug
pfãh l e n resp. -Verankerungspfãh l e n gegeben wer
den.
Le procédé d'ancrage par pieux MV�) a été décrit en
détail dans l e n o 33 (1961 ) de l a revue technique
«S chweizerische Bauzeitung» sous l e titre « D e r MV
Pfah l » ( l e pieu MV).
S a caracté risti q u e essenti e l l e consiste dans l e bat
tage et l ' i njection simu ltanée sous pression d'un m o r
tier d e ciment d ' u n corps d e pieu en acier, q u i reste
dans !e soi et qui porte à son extrémité inférieure un
patin d'acier agrandi, ouvert vers le haut, patin q u i
d é p l a c e l e soi t o u t auto u r d u c o r p s d u pieu et serre
donc c e soi (fig. 1 ) .
Le mortíer d e c i m e n t so u s pression q u i sort en m ê m e
t e m p s d u patin d'acier remplit immédiatement l ' es
pace creux ainsi créé et pénétre plus ou moins ! o i n
dans l e s o i environnant, suivant l a nature d u soi et
su ivant l a pression d' injection. Aprês d u rcissement
d u morlier, l e pieu terminé se compose donc d ' u n
c o rps e n a c i e r q u i est entouré d e mortier et d ' u n e
zone d ' i nj e ction plus o u moins profonde (fi g . 2 et 3 ) .
l m Gegensatz zu d e n m e isten heute zur Anwendung
gelangenden Erdankern w i rd d e r MV-Zugpfahf ge-
E n l i a i s o n a v e c l e serrage d u s o i p r o d u i t précédem
m e n t par l e sabot d u p i e u , l ' i njection d e mortier pro
d u i t u n e adhérence intime d u corps d u pieu avec le
sof qui permet l a transmission d e coefficients é l evés
d e frottement latéral. C'est pourquoi l e pieu MV con
vient tout parti c u l i à rement comme pieu à frotte ment
et comme pieu d'ancrage (pieu ti rant). Nous allons
maintenant donner en premier lieu u n aperçu d e !a
technique d e fabrication, des propriétés et des pos
sibil ités d ' e m p l o i des pieux tirants et des pieux d'an
c rage MV.
i Patentinhaber: Dr.-lng. L. M ü l l c r, M a r b u r g ; A l l e i n lizenzneh·
merin li.i r d i e Schweiz: AG Conrad Z5chokke
") Dótcnleur d u brovet: Dr-tng. l. M ü l l e r, Marburg; licence ex
c l u s ivc e n S u i s s e : AG Conrad Zschokke.
27
Fig. 2
Battagc ot injcction sou�
pression s i m u ltanéo.
1) marteau de buttage
2) corps en acier
3 ) morlier
4) sabo\ a n acicr
Abb. 2
Rammen und g ( c i c hzei
tiges Verprcsscn.
l
ii
1 ) Rammhammcr
2) Stahlschaft
3 ) Mõrlcl
4) Stah l s c l w h
�==L__L/
-..... -=i!,
rammt. Neben dem Nachteil d e r Uirme ntwi c k l u n g )
d e r jeden Rammvorgang i n mehr oder weniger erhebl i c h e m Masse anhaftet, bringl das Rammen jedoch
ei ne Re ihe von Vorte i l e n m i t sich, welche von entscheidender Bedeutung b e i der Ausfüh rung e i n e r
Zugverankerung sein k O n n e n . S o w i r k t sich d i e be·
reits oben erwahnte verdichtende Wirkung, welche
l
'- 4
2B
Contrai rement à l a p l u part des ancrages dans l e soi
q u i s'emploient act u e l l ement, l e p i e u ti rant MV est
baliu. A côté d e l ' i nconvénient du bruit plus o u moins
for! produit par tous les procédés d e battage, c e sys
téme représenle cependant u n e série d'avantages q u i
peuvent avo i r u n e importance déterminante quand
on exécute un ancrage de traction. C'est ainsi q u e
�-�-�
Abb. 3
Fertiger MV-Pftt h l , beslehend aus Stahl
schaft, ausgefülll und umgeben m i i MOrlel.
l ) Mõrtel
2) Stahlschaft
3 ) injizierter Boden
4) Stah l s c h u h
Fig. 3
Pieu MV termine, se composanl d ' u n corps
en acier rempfi ei enlouré de morlier
1) morlier
2) corps en acier
3) sol injeclé
4) sabol c n acier
Abb. 4
SVB Bern. MV-Pfahl in
(JO&panntem Gru ndwas
�cr: der Gegcndruck des
g l e ichleitig ':" it dom Ein
rammen
0 1 n g e p ressten
Mbrtcls verhindert einen
Wasserc inbruch
+ 8.0
- "-
2
3
Fig. 4
1) nivaau d e la nappe
d"eau souterraine sus
pendu()
battage ct injcction
suus pression
3) p i e u terminé
4) morlier
5) gravier. sable
13) limon, sable lin
7) sablc, limon, gravicr.
2)
der Verdrãnge rpfah lschuh m i t d e m Eindringen in d e n
Boden a u s ü b t , i n g ü n stigem S i n n e auf d e n S c h e r
Widerstand des umgebenden Bodens aus. Eine Auf
lockerung oder gar ei n Auswaschen des Bodens ist
absol u t ausgeschlossen. S e l bst i n gespanntem Grund
wasser besteht ke i n e Gefahr von Wasse rauftri eb oder
lok alen Bodeneinbruchs, d a d i e g l e i chzcitig mit dem
E i nrammen des Pfah l s e rfo l g e n d e M õ rte l i n j e ktion
10> i n e n u n m itte l baren Gegendruck bildet (Abb. 4).
Se l bstverstãnd l i c h sind d i e Abmessungen des Pfahl
sch uhs auf d i e Bodenverhãltnisse abzusti mmen und
entsprechend g ri:isser oder gedrungener zu wãh l e n ,
ie n a c h d e m e i n e starke Verdrãngwirkung e rwünscht
oder Rücksicht auf d i e Rammbarkeit zu nehmen ist.
I n jedem Fali b l e i bt d i e Rammenergie jedoch au l d en
Pfah lschuh konzentriert, da der Pfahlschaft praktisch
unbehindert i m flüssigen Zementmi:irtel g l e itet. Dieser
Umstan d verleiht dem Pfahl ei ne hohe Durchschlags
kr aft u nd wirkt sich zudem i n g ü nstigem Sinne auf
d , e Ra mmerschütte rungen aus, welche dadurch auf
en gsten Umkre is beschránkt b l e i b e n .
De r bes chriebe ne Herste l l u ngsvorgang und d i e A u s
b i l d u ng des MV-Pfah ls empfe h l e n d i e Ausfü h ru n g
! ' effet d e serrage déjà signalé c i -dessus, exercé par
l e sabot du piou d e d é p l acement en pénétrant dans
l e soi se répercute favorablement sur l a résistance
au cisai l l e m e nt d u soi environnant. 1 1 est tout à fait
exclu q u e l e soi puisse se désagréger ou bien même
q u ' i l puisse être affo u i l l é . Même dans u n e nappe
d ' eau soute rrai ne suspendue, i l n'y a aucun danger
d'une poussée d'oau ascendante n i d ' u n effondre
ment local d u soi, car l ' i nj e ction de morti e r q u i ac
compagne l e battage d u pieu forme u n e contrepres
s i o n immédiate (fig. 4). li est évident q u ' i l faut choi
s i r l e s dimensions d u sabot d e p i e u en fonction des
conditions d u soi : on prendra u n sabot plu s g rand ou
p l u s com pact si l ' o n veut u n déplacement du soi plus
important, o u bien si l ' o n tient compte d e l a capacité
d e battage, suivant l e cas. En tout cas, l ' é n e rg i e de
battage reste concentrée cependant su r l e sabot d u
p i e u , c a r l e corps d u p i e u g l isse pratiquement sans
e ntrave dans l e mortier d e c i m e n t l i q u i d e . C'esl ce
qui e x p l i q u e l a force d e p é nétrati on é l evée d u pieu
et cela se répercute en outre favorab lement s u r les
v i b rali ons de battage q u i restent ainsi l i m itées aux
environs immédiats.
29
Fig. 5
ligne électrique aérienne Manno-Magadino - Fondations ter
m i n ées d' u n mâ! - S u ivant le vent o u le stade de montage, en
viron 60 tonnes de pression et jusqu'à 50 tonnes d e traction
D'aprés l e processus d e fabrication que nous venons
d e décrire et l a forma d u p i e u MV, o n doit recom
mander l'exécution d'ancrages d e traclion principale
ment n o n tendus - c 'est-à-d i re non précontraints -.
S i u n ancrage répond aux conditions prescriles re
lativement à l a force portante et à J ' a l l o n g e m ent, le
fait q u ' i l sera ou n e sera pas précontraint n ' a p l u s
q u ' u n e i m p o rtance secondaire. R e l ativement au j e u
des forces et donc à l a s o l l i c itation l o c a l e d u s o i , i l
existe cependant c e rlaines différences q u i peuvent
avo i r u n e influence s u r l e c h o i x et s u r l e dimension
nement d e l'ancrage.
L e s deux caractéristiques l e s p l u s essentielles du p i e u
d'ancrage MV non tendu (pieu tirant)
Abb. 5
Freileitung Manno-MagadinO. Fertige Mastfundamente, j e nach
Wind oder Montagezustand etwa 60 t Druck bis 50 t Zug pro
Pfahl.
von vorwi egend schlaffen - d . h. nicht vorge
spannten - Zugverankerungen. Unter d e r Voraus
setzung, dass ein Zuganker d e n vorgeschri ebenen
B e d i n g u n g e n hinsichtlich Tragkraft u n d D e h n u n g ent
spricht, ist es auch von sekundãrer Bedeutung, o b
e r vorgespannt ist oder n i c h t . I n b e z u g aut d a s Krãf
lespiel und damit die lokale Beanspru c h u n g des
Bodens bestehen jedoch gewisse Unterschiede, wel
c h e von Einfluss auf d i e Wahl u n d d i e Dimensionie
rung des Ankers sein kõnnen.
Die beiden wesentlichsten Merkmale d e s schlaffen
MV-Zugpfahls
Der MV-Zugpfahl aktiviert die Reibungs- oder S c h e r
krãfte zwischen Pfahl und Boden mit z u n e h m e n d e r
L a s t von oben nach unten u n d i n s b e s o n d e r e n u r s o
w e i t , als es s e i n e r m o m e n t a n e n L a s t entspricht. Dies
kann i n a l l e n j e n e n Fãllen von Bedeutung sein, i n
welchen d i e d e r Dimensionierung zugrunde g e l egte,
meist aus d e r Kombination versch i e d e n e r u n g ünsti
g e r B e l astungsannah m e n h e rvorgehende Last n u r
selten auftreten w i rd u n d es deshalb i m H i n b l i c k auf
d i e langfrislige S i c h e rheit des Zugankers von Vorte i l ·
i s t , d i e dauernde S c h e rbeanspru chung zwischen A n
kar und B o d e n so k l e i n wie m õ g l i c h zu halten.
Das zweite, für den schlaffen MV-Zugpfahl wohl cha
rakteristische Merkmal ist d i e g l e i c hwertige B e l ast
barkeit auch i n Druckrichtung. Diese Eigenschaft
kommt nalürlich zu besonderer Gellung, wenn j e nach
B e l astung des Bauwerks Zug- oder Druckkrãfte in
den Boden zu ü b e rtragen s i n d . lnsbesondere l ü r
Masten oder Türme l a s s e n sich auf diese Weise sehr
30
Le p i e u d'ancrage MV aclive les forces de frottement
ou l e s forces d e cisaillement entre l e p i e u et l e soi
quand l a charge augmente d u haut vers l e bas et e n
partic u l i e r u n i q u e m ent d a n s l a m e s u r e o U c e l a cor
respond à sa charge instantané e . Ceci peut être im
portant dans tous les cas o U l a charge s u r laquelle
o n s'est basé p o u r l e mesurage ne se produira
q u e rarement - cette charge découlant l a plu
part d u temps d e l a combinaison d e diverses sup
positions d e charges défavorables - ; i l est avanta
geux dês l o rs, pour l a sécu rilé à J o n g u e échéance
d e l'ancrage, d e réd u i re autant q u e possible l ' effort
d e cisaillement permanent entre l ' an c rage et l e s o i .
La deuxiéme caracté risti q u e t y p í q u e d u p i e u d'an
crage MV non tendu, c ' est l a capacité l i m ite d e
c h a r g e équivalente, même d a n s l e sens d e compres
sion. Cette propriélé prend nature l lement une im
porlance partic u l i é r e quand i ! s'agit d e transm ettre
dans l e so! des forces d e traction ou des forces de
compression, s u ivant l e cas de charge d e l'ouvrage.
P o u r des mâts o u des tours partic u l i êrement, o n peul
réaliser d e cetle façon des fondations trés com pactes
et économiques (fi g. 5). D'autre part, ! a capacité li
m ite d e charge é q u iva!ente des deux côlés d e l ' an
crage des forces ascensio n n e l l e s (poussée d'Archi
méde) pou r des bassins d e décanlation, des cuves
o u des bâtimen!s avec des caves enfoncées pro
fondément dans !'eau soulerrai ne, ete., prend une
g rande i m p o rtance, car l a force portanle d u p i e u
d'ancrage MV n o n tendu n e sera n u l ! e ment i n f l u e n
cée, même à l o n g u e é c h é a n c e , par les tassements
d e l ' o uvrage e n question. Dans l a p l u part des cas d e
ce genre, o n au ra même avan!age à i n c o rporer d ê s
l e début l a f o r c e po rtanle des pieux d ' ancrage dans
l e sens d e compression dans l e calcul d e l'ensemble
des fondations (fig . 6).
U n e appli cation également inté ressante et rendue
souvenl possible par l a capacilé l i m ite de charge
bilatérale des pieux MV consiste à utiliser comme
pieux d'anc rage pou r reprendre les forces ascension
nelles (poussée d'Archiméde) s u r l a cuve d e l a cave
Abb. 6
Kl:iranlage
Werd h õ l � l i ,
Zi.irich. Veranken. m g o i n e r
Klãrbockensoh l e g e g e n
A1,1flrieb miUels MV-Zug·
plâhlen der Tragkraft 40
t pro Pfahl. Kopfan·
schlú sse der MV-Zug
plãhle i n Beckensohle.
Fig 6
l n stallation
d ' é p u ralion
Werdhõlzli â Zurich. An
crage d'un fond de bas
s i n de décanlalion con
tro l a poussée d'Archi
méde au moyan de pieux
d'ancrage MV ayanl une
force portanle do 40 ton
nes par pieu - Les rac
cords â la tête des pieux
d'anorage MV se trou·
vent dana l e fond d u
bassin
gedrungene u n d wirtschaftl i c h e Gründungen ausfüh
r e n (Abb. 5). Ande rerseits kommt d e r beidseitig
gle i chwerti g e n B e l astbarkeit d e r Veran kerung von
Auftriebskrãften bei Kl!irbecken, Wannen oder Bau
ten m i t tief i m Gru ndwasser liegenden K e l l e rrãumen
usw., grosse Bedeutung zu, d a das Tragverhalten des
schl affen MV-Zug pfah l s auch langfristig von d e n
Setzu ngen des beireffenden B a u w e r k s vollkommen
unbeei nflussi b l e i bt. I n d e n meisien d e rariigen Fàllen
wird man sogar m i t Vorte i l d i e Tragkraft d e r Zug
�fãhle i n Oruckrichtung zum vornherein i n d i e Be
rech n u n g d e r G esamtg ründung miteinbeziehen (Abb.
6).
Eine ebe nfal ls sehr i nte ressante, d u rch d i e beid
seitige B e l astbarkei l der MV-Pfiih l e olt m õ g l i c h e An
wendung besteht darin, d i e spiiter unter d e m ferti gen
Bauwerk als Oruckpfiih l e benõtiglen MV-Pfiih l e i m
Bauzustand a l s Zugpfiih l e zur Uebernahme v o n Auf
triebskriilten auf dia noch u n b e l astete K e l l e rwanne
z. : ; verwe nden. J e nach Boden- u nd Gru ndwasserver
hãltnissen l ãssl sich i n dieser Richtung sogar noch
weiter g e h e n , indem mittels einer d u rch MV-Pfãh l e
ge haltenen, u n t e r Wasser e i n g e b rachien Betonplatte
die Baugrubensohle geschlossen wird. Mit e i n e m
M i n i m u m an Wasserhaltungskosien u n d unier Umge
h u n g jedes bezüg l i c h hydrau lischen Grundbruchs g e
fãhrdeten Bauzustands kann d a d u r c h e i n e trockene
und saubere Baugrube geschaffen werd e n . Dieser
Bauvorgang g e l angte i m Ausland u n d i n der Schweiz
sc hon wiederholt m i i bestem Erfol g zur Anwendung,
unter anderm z. B . bei d e r Erste l l u n g des Entõ l e rs der
Klá ran lage Werdhõlzli d e r Siadt Zürich (Abb. 7).
A n betrachts d e r frei nach d e n statischen B e d ü rfnis
sen u n d d a n Bodenverhiiltnissen wãh l baren Abmes
sung en von Pfah lschaft u n d Pfah lschuh kõnnen MV·
Pfah l e für praktisch b e l i e b i g e Zug lasten h e rgestel l i
q u i n ' est p a s encore c h argée les p i e u x MV néces
sités p l u s tard comme pieux d'appui sous l ' o uvrage
terminé. S u ivant les conditions d u soi et d e l'eau
soute rrai n e , o n peut même aller e n c o re plus l o i n
d a n s cette d i reclion e n fermant l e f o n d d e fou i l l e p a r
u n e d a l l e d e b é t o n c o u l é e sous l ' eau et maintenue
par des pieux MV. O n peui créer ainsi u n e fou i l l e
s ê c h e ei propre a v e c u n m i n i m u m d e frais d'épuise
m e n t et en évitant iouie misa e n danger de l a cons
truction par u n e rupture hydrau l i q u e profonde. Cette
méthode d e construction a été e m p l oyée déjã à p l u
s i e u rs reprises avec l e plus g rand s u c c é s e n S u isse
e ! à l ' étranger, entre autres pour l a construction d u
d é s h u i l e u r d e l ' i nstal l ation d'épu ration Werdhõlzli d e
l a v i l l e d e Z u r i c h (fig . 7 ) .
C o m m e l e s dimensions d u c o r p s d u p i e u et d u sabot
peuvent être choisies l i brement suivant les nécessités
statiques et les conditions d u soi, o n peut fabri q u e r
des pieux MV pour praiiquement toutes les charges
d e traction voulues. En S u isse, l a l i m ite supérieure
déjã exéculée j usqu'à préseni est d e 1 60 tonnes de
ch arge d e iraction admissible par p i e u . Au port de
Hambourg, o n vieni d e faire des essais d e charges
su r un p i e u d'ancrage MV pour u n e charge d e trac
tion ad missible d e 1 85 tonnes; ce pieu a été chargé
d e 365 tonnes et s'est soulevé d e 1 2 mm seulemenl
sous cette charge. O n voit donc q u ' u n champ trés
étendu est ouvert ici et que c e seron! s u rtoul d es
considérations économiques, e n t ê g l e générale, q u i
déterm i n e ront q u e l l e e s t l a charge q u ' o n p e u t con
f i e r à chaque p i e u (fig . 8).
Pour fixer les dimensions des pieux d'ancrage MV du
p o i n t de vue statiq u e ei géote c h n i q u e , i l faut tenir
31
-
Abb. 7a-e
Bauvorgang fllr Enlõlungsanlage der Kliiranlage WerdhOizli,
Zii r i c h .
��-11 \==:
Fig. 7a-e
Processus de construction pour l ' i nstallation d e déshuilage d e
l ' i nstallation d'épuration U o WerdhOizli à Zu r i c h .
l
Rammen von Spundbohlen als Baugrubenumschliessung
Ausheben der Baugrube untor Wassor
Ba!lage de palplanches comme enveloppe de la l o u i l l e
Excavalion de l a l o u i l l e sous l'eau
.s
Abb. 7c
Rammen der MV-Piiihle
Abb. 7d
E i nbringcn �on Unterwasserbeton
F i g . 7c
Fig. 7d
Battage des pieux MV
M i s c cn placc du béton c o u l é sous l'eau
werd e n . I n d e r Schweiz liegt d i e bisher ausgefü h rte
obere G renze bei 1 60 t zulãssiger Z u g l ast pro Pfah l .
l m Hamburger Hafen sind e rsl kürzlich wieder Probe
b e l astu ngen an einem MV-Zugpfahl für 1 85 l z u l ãs
siger Z u g l ast d u rchgeführt worden, d e r mit 365 t be
lastet wurde und bei dieser Last eine Hebung von
l e d i g l i c h 12 mm aufwies. Man e rsieht daraus, dass
hier ein sehr weites Feld offen liegt und es i n der
Regel vorwi egend wirtschaltl iche Erwãg u n g e n sein
werden, welche d i e dem Einzelpfahl zuzuweisende
Last besti mmen (Abb. 8).
compte fondamental ement du fai! q u ' i l s'agit d ' u n
é l é m e n t d ' i nfraslru cture et q u e les hypothêses de
c a l c u l ei c e l l e s relatives à l ' exécution n e peuvent pas
être déle rminées au préalab l e de façon abso l u m e n t
univoque. Comme contrainle de l ' acier admissible
pour u n corps de p i e u x en acier SI. 37, on calcule
généralement 1 200 kg/cm 2 , ce q u i correspond donc à
une résistance à l a rupture de 3 environ. Pour les
fondations, c' est"à-dire relativement à l ' arrachemenl
d u p i e u , on prévoil normalemenl u n e sécu rité de 2 à
2,5 su ivant l ' i mportance et la long évité de l ' an c rage.
32
-
Abb. 7e
Fig. 7e
B�u
Leerpumpen d c r
g rubo . F� rtsetwng d��r
A r beitc n o n de• trockcnen B a u g r u bc.
Pompage de l'eau pour
vidor l � louillo. Pour·
suite d e s travaux dans
l a f o u i l l e séchc.
lt
Bei der grundbau l i c h e n und statischen Dimensionie·
rung von MV-Zug pfãh l e n wird grundsützlich Rück
�,icht darauf genommen, dass es sich u m e i n Tiefbau·
elemenl handelt und somit d i e rechnerischen und
ausführungsmãssigen Voraussetzu ngen n i c h t abso l u t
e i n d e u t i g u n d zum v o r a u s erfassbar sind. A l s zu lãs
sige Stah lspan n u n g für einen Pfahlschaft aus St. 37
wird i m a l l g e m e i n e n mit 1 200 kg/cm1 g e re c h n et, ent
sprechend also einer Bruchsicherheit von etwa 3.
Grundbau ! i c h , d . h . i n bezug au f das Ausreissen des
Pfahls, wird normalerweise e i n e Sicherheil von 2 bis
2.5 zugrunde g e l egt, j e nach Bedeutung u n d Lebens-
En outre, dans tous les cas oU un soulévement maxi
m u m admissible est prescrit pour l ' ouvrage à ancrer,
on opére avec une sécu rité de 1 ,5, relativement à
cette cote de sou!évement, c' est-à- d i re q u ' e n multi
p l i ant la charge uti l e par 1 ,5, on ne doit pas dépasser
le soulévement prcscrit.
La détermination préalable par calcul de l a force
portante des pieux d ' ancrage MV se fai! par com pa
raison d ' aprês des valeurs fournies par l ' expérience
Abb. 8
Charaktcri stische Hafen
mii
mauerkonstruktion
MV-Zugpfuhl
( H am b u r �
ger Hafen.
Frg. 8
Constru c t r o n caracté ris
lique d ' u n m u r d e q u u i
au m o y e n de p i e u x d ' u n ·
.-:: rogo MV { p o rt de H u rn ·
bourg).
33
Bodenart
Grenzteibung in ljm1
Silt
Lehm, Ton
San d
K ies
limon
lehm, argile
sable
gravicr
Pfahl
Valeurs d u frotlement latéral p o u r des pieux MV par rapporl
à l a périphérie du sabot de p i e u .
Abb. 9
Manlelreibungswerle für MV-Pfãhle be�ogen auf den
schuh-U mlang
Frottemenl limite en l/m1
Gente de sol
, , 7
7 o 9
10 : 15
1 5 : 30
, , 7
7 o 9
1 0 : 15
1 5 : 30
Fig. 9
dauer der Veran kerung. Darüber h i naus wird i n a l l
j e n e n Fãl l e n , i n welchen für das zu verankernde B a u
werk e i n e m a x i m a l z u l !i s s i g e Hebung vorgeschrieben
ist, m i t e i ne r Sicherheit von 1 ,5 i n bezug auf dieses
Hebu ngsmass operiert, d . h . bei B e l astung m i t l ,5fa�
cher N utzlast s o l l die vorgeschriebene Hebung nicht
übersch ritten werden.
D i e rechnerische Vorausbesti m m u n g der Tragkraft
von MV-Zugpfah l e n e rfolgt verg l e ichend aufg rund von
Erfahrungswerten für die m ittlere Mantelreibung in
verschiedenen Bodenarte n , die aus Probebelastungen
gewo n n e n worden sind. U n e rlãss l i c h zum Erfassen d e r
Bodenart ist dabei natü r l i c h di e Kenntnis d e r wichtig
sten Boden kennziffern, insbesondere des Raumge
wichts, d e r Kornverte i l u n g , des Wassergeh alts, des
S c h e rwiderstands un d d e r Zusammendrückbarkeit so
wie zusatzlich d i e Resultate von Rammsond ierungen.
D i e Angaben il ber m ittlere Mantelreibungswerte, wel
c h e i m e i n g angs e rwãhnten Artikel i n d e r Schweize
rischen Bauzeitung verõffentlicht wurden, konnten in
der Zwischenzeit d u rch zah lreiche weitere Probebe
lastu ngen bestatigt werden (Abb. 9).
Genauen Aufschluss über das Tragve rhalten e i n e s
Zugpfahls kann natü rlich n u r d i e Probebelastung l i e
fern. Für jedes w i c h t i g e r e O b j e k t ist es d e s h a l b u n
erlãss l i c h , e i n e oder m e h rere Probebelastu ngen
d u rchzuführen, welche insbesondere auch das lang
fristige Hebungsverhalten des be treffenden Zugpfahls
oder �Ankers überprüfen sollen (Abb. 1 0). Durch Ver-
pour l e frottement latéral moyen dans d ivers g e n res
de sols, valeurs obtenues au moyen de charges d'es
sai. Pour déterm i n e r l e g e n re d e soi, i l est indispen�
sable nature l lement de connaitre l e s coeffi c i e nts d u
s o ! les plus importants, e n parti c u l i e r l a densité appa
rente, l a granulométrie, l e taux d ' h u m i d ité, l a résis
tance au cisai l l ernent et l a compress i b i l ité, ainsi q u e
les résullals d e sondages de battage, en supplément.
Les données s u r les valeurs moyennes d u frotte ment
l atéral q u i furent publiées dans l ' arti c l e d u «S chweize
rische Bauzeitu n g » don! nous avons parlé e n com
mençant, ont p u être confirmées d e p u i s l o rs par d e
nombreuses autres c h a r g e s d'essai (fig . 9). C ' e s l n a
t u r e l l e m e n t l a c h a r g e d ' essai s e u l e q u i peut fourn i r
des renseignements exacts s u r l a force porlante d ' u n
p i e u d'ancrage. P o u r chaque projet d ' u n e c e rtaine
importance, i l est donc ind ispensable d e faire u n e ou
p l u s i e u rs charges d'essai q u i devront contrô l e r en
parti c u l i e r l e comportement au soulévement à l o n g u e
é c h é a n c e d u pieu d'ancrage en q u e s t i o n o u d e l ' an
c rage (fig . 1 0) . En com parant les résultats d e bat
tage et d ' i njection sous pression d u p i e u soumis à la
Abb. 1 0
S e h e m a für d i e Probe
belastung
eines Zug
pfahls (Man beachte den
Abstand der Auflagerre
aktionen vom Pfahl zur
Verme i d u n g einer ge
genseitigen
Beeinflussung).
1 ) �yd rau l . Presse
2) Winkel der i n n ern R e i
bung des B o d e n s
Fig. l O
Schéma de l a chargo
d ' essai d ' u n pieu d'an
crage (Observer l a dis
tance entre les réactions
d"appui et l e p i e u p o u r
é � i l e r u n e influence réciproque).
2)
1 ) presse hydrau l i q u e
angle d u frottement
interna d u soi.
-
--
g l e i c h d e r Ramm- u n d Verpressergebnisse d e s probe
belasteten Pfah l s mit jenen d e r übrigen Pfãh l e in
g l e i c h artigen B o d e nverhãltnissen lãsst sich dann de
ran mutmasslich z u erwartendes Tragverhalten mit
guter Zuverlãssigkeit abschãtzen.
MV-Zugpfãh l e gelangen in Deutschland seit etwa 10
Jahren u n d i n d e r Schweiz seit 1 958 i n g rosser Zahl
z u r Verwe n d u n g . I n d e r Schweiz allein wurden in d en
letzten 3 Jahren etwa 25 000 m MV-Zugpfãh l e ausge
führt. Es l i e g e n somit ausgedehnte Erfah rungen über
dia technischen M õ g l i c h keiten u n d das Verhalten von
MV-Pfãh l e n vor, aufg rund derer sich zuverlãssig und
wirtschalt l i c h projektieren u n d ausführen l ãsst.
charge d ' essai à ceux des autres pieux dans des con
ditions é q u ivalentes d u soi, o n pou rra estim e r alors
avec u n e bonne sécu rité la force portante probable
d e ces der niers.
Les pieux d'anc rage M V s'emploient en grand nombre
e n Allemagne depuis 1 0 ans environ, et e n S uisse
depuis 1 958. R i a n qu'en S u i sse, 25 000 pieux d ' an
crage MV environ furent exécutés au cours d e ces 3
derniéres années. O n dispose d o n c de résultats fort
élendus, fournis par l'expérience, sur les poss i b i l ités
techniques et l e comportement des pieux MV; ces
données permettent d e les étudier et d e les exécuter
sUrement et économiquement.
Del.
Sonderdruck a u s « H o c h - u n d Tiefbau•, Schweiz. Baumeister- und Z i m m ermeister-Zeitung, Zürich,
N r . 4 7 vom 19. November 1965
à part de • L ' Enlreprise•, Revue Suisse des Entrepre n e u rs et des Maitres Charpenliers, Zurich, n o 47 d u 1 9 novembre 19'65
Dru c k : B u c h d ruckerei a/d
S i h ! AG, Zürich
T i r age
35
r- rfa h ru n g e n m i t Vera n ke r u n g e n System B B RV in F eis- u n d Lockergeste i n e n
Hans Rudolf Müller, d i p l . l n g . E T H , Z ü r i c h
Vt 'trag , gehaltan a n d e r T a g u n g d e r Schweiz. G e s e l l sc h aft f ü r B o d e n m e c h a n i k u n d F u n d a t i o n s t e c h n i k � m 24. M a i 1 96 5 i n Z ü r i c h
D<�S Vcrfahren BBRV wunle vorerst für dic Anwcndung i m Bercich
de ··orge.\pmmli!n Bctons entwil;kell. Dic wescntlichcn Merkmale des
AUt "Jaues der Verankerungen Lmd Kabel mittels maschincll <�ufge
stn ··;hter Küpfchen an jedem Drahlende werden als bekannt voraus
(Hild 1), [l], [2], {3], [4]. Neben der Enlwicklung des BURV
auf dem umfasscndcn Gebiel des vorgcspanntcn Bctons
Eindringcn in veP.;r.:hiedene Spezialanwcndun
auch aus.'\Crhalb d.:s konstruktiven
b•,;cl
) Eine Anwendung i m Talsperrenball wird weitcr hill(cn auf S . 7
"ben von A . Ruttner.
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� l>l·H . t•fr=·llf . I·�·ALP
S c h l o lfer Zugstab, i m F e l s e i n g e b u n d e n
B i l d 1 . BBRV·Veranhrungcn lür j e 237 1 Vorspannkrafl
,: 1
Zug,ro!t 7.
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H' l 1 l
- L- J .t-- -
Bild 2 c . Kraft-Verfo r m u n g s d i a g r a m m von Stahl
Sl. 40 für d i e S t a b l ii n g c 47
u n d D u rch
mooser 3 0 m m
J�fv:�
-
�· :r'"'� -�
u
die Anwendung des BBRV-Verfahrens bei Griindungsrerankerungen
und <Juf einige do:r dabei g�machten Erfahrungen..
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E 0 • 200.000 kçlcm
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Vorg e s p a o n t e Fels�erankeruog B B R V f ü r V,= 100 t
i m S c h n i l t . Z u s t a n d vor (1) und n a c h {2) dem Vorspannnn
1. Vorgcsttanntc Vcrankerungcn
Die HBRV-Griindungsv.:rankcrungt:n sind vurgt:spnnnt. Dt:r Be
gri!I" ékr «Yorspannung» soil ctwa wic folgl umschrit:b�n wcrdcn:
Unkr Vorspannung vcrstcht man dic Anwcndung �incs durch dic
Spanntcchnik crzcugtcn Spannungs:zustandcs auf ein Bauwcrk, ei nen
Bautcil (hicr Gritndungsvcrankcrung) dcrart, dass dic Yorspannkraft
derc licbt·auchslasten dauerml cntgcgemvirkt Di e Griiss.c der Vorspann
krafl tnuss in jedem Fall die /li überbriickcnde Gebrauchslasl über
tn:(l"o:n
Dadurch wird crreicht.
- dass der Baukil untt:r d<:n Gcbr�u�hslastcn nur Kainge Deforma
tionen erki<.lo:l,
- d<Jss er in so:inem Verhallo:n gcgo:nliber wechiie/nden Lastcn (Er
mlidungsbeanspruchung) günstigcn: Vorausso:Lzungen bictet,
- dass ein
B�n:i�h dcr Kr<�fl-Vcrformungslinio: flir das
Zur Verans�:illwlich.ung dio:scs Sachvo:rhaltes winl der Mo:chanis
mus der schlafi"t:n, nicht vurgesp<�nntm Vcrankerung ékm vor
gespannten Anker gegenlibt:rgo:stellt.
2. �lcchani�mus des schJutTcn Ankcr:s
_z �(Ct • O:: :� l·E
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F c d e r m o d c l l des vorgcsp�nnten Z u g � n k e r s
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B i l d 3c. Kraft-Verfo r m u n g s d i a g r o m m fiir B o d e n u n d S p a n n s t o h l ( B B R V-Vc·
• n k e r u n g ' OO t , Fels)
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•·or!iO"Pornt•· Z e li o r >�r
vor�«�ar.nl�r Zupnk�-
an, so
2b)
Fels
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Vo:rliingerung:
(l = 47 em) gemãss dem Krafl-Vcrfor
mungs-Gesetz von SI. 40 mit dcr Liinge von 47 em und dem Dureh
mes>er von 30 mm (l3ild 2�:)
Infolge Ablüsen des Verbundes zwi>ehen Zementmürtel und Zug
stab, ausgchcnd von O in Ri.:htung B, wird der unter Kraft stehcnde
Stabteil mehr und mehr v�rliingert, und es stcllen sich grüssere Ver
schit:bungen cin, als auf Gnmd dcr ursprlingli!:hen Stabl�nge zu
erwarten warc. Die ell'"ck tiv unto:r Spannung stchcndt: Stabl�ngt: liisst
sich aus dem Kmft-Verformungs-Gcsctz ableitcn und gcht aus dem
Diagramm Bild 2d hcrvor. Dic Resultatc stammcn von eincm praktiBaustellcn-Vcrsuch (Stützmauer-Vcruukcrung in Badcn). Die
des Vcrbundcs /.wischen lcmcntmOrtcl und Stnhl,
grOsscrcn Dehnungcn immcr einstellt, bewirkt, dass
Ankcr bei mchrmaligcr Uclastung und Entlastung vcrschiedo:nen
Vcrformungsgcsctzcn gehorcht, und somit keinc Lindeutigkcit zwi
schcn Last und Vct·schiebung vorhandcn ist. Damus ist zu folgern,
dass solchc Anker nicht unbcdcnklich nach detn Vct·haltcn de> Stahls
allein bcmessen werdcn künnen, sondern dass das gcsamte Arbcitsver
haltt:n betrachtd werden muss.
3 . Meclmnismus des \·orgespauuten Zug::mkers
l m Gegcnsatz zum VOI"hcrgehcndcn ist beim rorgespannten Zug
anker vor dcr lngchrauchnahmc die Vorspannung vorzunchmcn. Ers1
dadurch wird der Ankcr lastaufnahmcfiihig. Bild 3a zeigt cine im
Fcls cingcbautc, vorgesp�rmtc HBRV-Vcrankcrung fiir V0
100 t
Wir bctrachten dcn Vorspannvorgang. Durch
dcr Presse
Untcrlagc
wird dcr Ankerkopf von O nach A hcmusgezogcn,
(Belonauflager und l:loden) von O nach H gcdrückt. Dic Vcrs.chichungs
betriige sind im Diagramrn Hild 3c dargcslcllt. Flir 1-'cls ist ei n Llasti-
---
--
B i l d 3 d . Vcriorm u n g s g e eetz des v o r g e s p a n n t e n Z u g a n k e r s i n f o l ge ii u s s c r e r
l�ston Z
S p a n n u n g e n i m S p a n n s t o h l e i n e r Verankerung BBRV i n f o l g c iius
serer lasten Z
Verluste klein, wenn
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VOr�omodul dO> Sponn>Millo
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Fl&ho <lo> SplMOI<Ihlo
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des Bodtno
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Verluste i n l o l g e p l a s t i s c h e r E i n s a n k u n g der AnkerabslOtzung
Hld 6
7itãtsmodul von 200 000 kg/cm2 angcnommcn worden. In dicsem
Spannstãhle und Verankerungen. Diesc betragcn für Spannstãhle im
4).
;; ustand wird der Anker gegen den Boden blockicrt (Fcstschrauben
betrachteten Spannungsbcreich 25-35 kg/mm' und für BBRV-Vcr
der Stellmutter) und die Vorspannverschiebung von 5 1 , 1 mm fcst
ankerungen rd. 1 2- 1 5 kgfmm' (Bild
g halten.
der Bcrcchnung von Fclsankern findet sich in [5].
Nunmehr ist die Verankerung zur Aufnahme
ãusserer
Die Verschiebung des Lastangriffspunktes A infolge der ãusseren
[.ich
Eine eingehende Darstellung
Durch dic raschc Vertcilung dcr Kraft untcr der Ankcrplaue in
LJ.sten gebrauchsfãhig.
l st Z gehorcht dem Vcrformungsgesetz nach Bild 3d. Dieses lãsst
dcn Bodcn wird crreicht, dass die Druckspannungen im Boden nur
gcringe Bctrãgc aufwciscn. Dic ausserordcntlich geringcn Vcrschie
ablciten nach dem Federmodell des vorgespannten Zugankers
bungen, wclche vorgcspannte Fclsankcr infolgc der ãusscrcn Lastcn
E 'd 3b. Der zur Lastaufnahme vorbereltete, vorgespannte Ankcr
erleiden,prãdestinierendicsc Verankcrungsart fürdic Abspannungvon
euspricht
zwei
gekoppclten
Federn
(Zugfeder - Spannbündcl,
Druckfeder = elastischer Boden), welche mit dem Betrag des «Fest
des
Kabelkranen (Bild 5), Hochspannungsmasten, Seilbahnen im Gebirgc,
grosscn Sti.itz:mauern, Brlickenwiderlagern, ete.
st 1\masses» gegeneinander «verspannt>> sind. Die «Federkonstante»
gekoppelten Systems entspricht bis zur Entspannung der Boden
u !erlagc der Summe der einzelnen Federkonstanten von Stahl und
B den (Fels). Daraus geht hervor, dass die Verschiebung des Last
angriffspunktcs cincr vorgespannten Vcrankcrung wescntlich kleiner
4. Verluste infolge plastischer Einseukung der Anker-Unterlage (Boden)
Bei gutcm Fels kõnncn im allgemeinen die plastischen Dcforma
tioncn wcgen dcr gcringcn Dcanspruchung durch die Vorspannkrãfte
vcrnachlãssigt werden. Anders licgcn dic Vcrhãltnisse bei Lockcrge
is als bcim schlaffen Zuganker unter gleichcn Verhãltnisscn. lm dar
steinsverankerungen, wo plastische Einscnkungen immcr z:u crwartcn
Z - 100 t nur
sind. Bei der Dimensionierung dcr Anker ist auf dicscn Umstand
ge.,tellten Deispiel bctrãgt sie für dic Gcbrauchslast
mm. Diescr Umstand wirkt sich auf das dynamische Vcrhaltcn des
O,
z, Jankers günstig aus; bcim Wecbsel der ãusseren Last von
O
auf
100 t betragcn dic Spannungsãnderungen im Spannstahl 0,21 kgfmm1
(F
d 3e) und liegen somit weit unterhalb dcr Ermüdungsfcstigkcit der
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o
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� <'> für n-1-·10'
Ri.icksicht z:u nehmcn. Dic anfiinglich aufgcbrachten Vorspannkrãfte
werden durch die nachtrãgliche
Sctz:ung der Unterlage
tcilweisc
wicder z:um Verschwinden gcbmcht. und es ist dnnach z:u trachten.
dicsc in cnrãglichcn Grenz:en z:u haltcn. In Bild
6 wird dargestcllt, wie
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B i 1d 4 .
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O i a g r a m m d e r E r m Q d u n g s fes ti g k e i t lilr $ p a n n s t a h 1 und A n h r
Veranhrte S e i l e des K a b e l k r e n s filr den Bau der S t a u a n 1 a g e N� l p�
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den, dass hei zu crwartenden plastischcn Einscnkungcn dic Spannkl
mchrmals überpriift und nachgestcllt wcrdcn muss, bcvor dcr Anke•
Hctrieb genommen werden kann. Nach cinmaligern Vorspannen k
nen noch kcinc zutrcffcndcn Aussagen übcr das Langzcitvcrhal
solcher Ankcr gcmacht werden.
B i l d 7. Ermlidu n g s f e s t i g k e i t von S p a n n
s tii hl c n v o r u n d nach v e r s c h i e d c n e n
Korros i o n s b � h a n d l u n g e n i m nespann.
fen Zust�nd
") A n l i eforungszust�nd
b) Lagerun g zwBII Wochen i n feuchter
Luft
e) wi e b), jox!och Iusiitzlich j e d e
Woche 5 M i n utcn in NaCI-Lõsung
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j{- - - +- - +- -
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IIOJotn
Verl�ul d e r R e l a x a t i o n d e s S p a n n s t a h l s wãhrend 6 J a h rcn (Versuch
mit BBRV-Kabel) b e i einer A u s g a n g e s p e n n u n g �on 1 1 0,09 < g / mm> (EMPA)
sich Uit: Vorspannkraft und damit dic zu crtragcndc Gebrauchslast
bei plastischer Dcformation dcr llntcrlagc vcnnindert
Entsprcchend dcm in Bild 3b bçhandclten f'cdermodell kann nun
festgc�tcUt wcrdcn, dass das Vcr·hãltnis der beid<=n «Federkonstanten
C•(Ct» (Boden(Spannstahl) môglichst gruss sein muss, damit pla
stische Einscnkungen kcine y.·cscntlichc Einbussc dcr Vorspannkrnft
zur Folge haben. Dic pla�ti�chc Linscnkung des Hodens kann als Ver
klcincrung des EB-i\1oduls gcdeutct wcrdcn.
1'\"ach dcn bis hcmc gcmuchten Erfuhrungen soll durch plastische
Einscnkungcn die anfiinglich aufgcbrachtc Vorspannkraft n.ichl mehr
als um 25 % rcduúcrt werdcn, ansonsl Jlicht mehr von einer vorge
spannten Verrmkerun!{. sondern hiichstens von einer partiell vorge
spannten Verankenmg gesprochen werden kann. Es geht aus dicscr
Betrachtungsweisc hervor, dass fiir die erfolgreicllc Anwcndung dcr
Vorspannung für Lockergesteim-Vcrankcrungcn sowohl hoch
wertiger Sp;mnstahl, wie auch cine mOg!ichst grossc frcic Fcdcr!iingc
nutwendig �ind. E> muss auch ausdrück!ich darauf hingewicscn wcr-
B i l d 9.
5. Dimensionierungs�rundl:l�cn
Wic aus dcr Theorie bekannt, sind fiir das Tragvcrhalten vor
spaonter .Bauteilc mehrere Zustiinde zu hctr,u;htcn. Dic Spannnn:
itn Gebrauchszustand lasscn kcincn cindcutigcn Schlus� auf
Bruchverhalten solchcr Tragwcrkc zu. Viehnchr sind zu unterschei<
das Verhaltcn im Gcbranch, untcr langdaut:rnder Belastung,
Überlastung und beim Uruch. Wic s.chon eingangs erwillmt , ist at
bei einfachcn, schla1Tcn Zugankern die Dimcnsionicrung anf Gn
zuliissigcr Spannungcn allein nicht unbedingtzuvcrliissig,
Sicherheitsbetrachtungen
Allgcmeine.�
Dic Dimcnsionicrung dcr Anker >llil:d sich sowohl auf th
rdischc Untcrlagcn als aucb auf praktiS<:he Erfahrungen bei dcr ,
wcndung. So ist dic 1.llltere Grenze der vorhandenen Vorspannkt
umer Langzcitbclastung (unter Bt:rücksichtigung der Relaxation
Spanndriihte und der p\astischen Verformung des Bodcns) einc wcs.:
liche Oimcnsionierungsgrundlage. Die aul"zunchmendcn Gchram
lastcn sollco in jcdem Fali kleiner scin als dic cndgültig eingctrag
Vorspannkrafl, wobei normalerweise mit cinem Sicherhcitsfaktor '
1 , 2 gerechnet wird. Bei dt:r (ungewolltcn) Übcrlastung des Ant
bcstcht eine Grenze, indem die Vorspannkrãftc infolgc p1astisc
Dcformalion des Spannstahl� allmiihlich aufge:t.chrt werdcn. End
ist auch das Versagen der Verankcrung infolge Bruch zu untersud
Hier suli ein Sichcrheitsabstand von 1 ,8-2 a1s Minimum gefon
werden. Nur bei Vorliegen zutrcffcndcr Untcr1agcn kann über d
Verhaltcnswciscngcnauc Auskunftgcgcbcn wcrdcn. !m folgcnden l'
iiber cinige Vcrsuchc und Etfahrungcn bcricbtet, welche mit RRF
Gründungsvcrankcrungcn gesarnmeh werdcn konntcn.
6.
6.1.
6.2. Ermiidung.\fesliKkeit nuch r;ers,:hiedenen Korrosiomibdwndlung<
Durch Korrosionsangriff wird die Obcrtliichc der Spannsti
rauh; cs bildcn sidi Vcrtiefungen. Damit ist eine Reduktion
!o:rmüdungsfestigkeit verbuoden (Bild 7). Vorgespa1mte v�rankerun
erlciden jedoch irn Gebrauchszust<lnd nur schr kleinc Spannut
amplitull�n (siehe Bild 3c). Dennoch ist es notwendig, dic /\nJ
stãhle mitte[s /.uvcrliissiger 7.crnentmiirtelinjcktion gegen Rost<lnl
zu schiiVen
6.3. Reluxarion 1011 Spwmbetvndriihten unter Langzeitbe/w;tung
In Jlild 8 sind die Resultate eines Vcrsuches über 6 Jahrc da1
slellt. Die Ausgang�spannung der Driihte betrug l 10,09 kg/mm2, n
6 Jahrcn wurde einc verblcibcndc Spannung von 105,43 kgfmm2 f
gestellt. Dic Relaxation bctr:igt 4,2 ��
6.4. Verhahen der Krajreinlcitungszone
Die Zuverlâ��igkcit dcr Verankcrung ist durch dic Sichcrheit it
Einzclteik bcstimmt. Grüsstc Bcdcutung kommt der Kraftcioleilut
zone dcr Ankcrkriiftc in dcn Bodcn zu. Sic wird bcim BRRV-Gr
dungsankcr dureh den fcsten, hinteren Ankerkopf, diePrimiirinjcklir
S t a h l d e h n u n g e n i n der lesten VerankerungsstreckQ (Môrtelpfropten) e i n e s B B RV- G r U n d u n g s a n k e r s 220 1 beim Krsttwerkbau Schaffhausen
und dic Abschlussmanchcttc gcbildct. Die kraftsch\lissigc
st ·.cckc
\''rbindung zwischen Boden uud Kraftcinlcitungsteil der Veranh'Tung
,. .1\gt übcr die Wam.l des Primãrmürtelpfropfens. Es ist nun für Uie
� ·hcrheit dcr Ver,mkerung wesentlich, dass dic ganzc Pfr0pfcnlánge
die Kraftühcrtragung zur Verfügung steht. Dic Schubspannungs
V' tcilung kann an Hand von Modcllvcrsuchen fi.ir dic ((ldcalvcrhãlt
n :;<;e» dargestellt werden, wic dics 1\. Ruttner auf S. l O mit Hild 5
z: ·gt. Ãhnliche Resullate sind auch bei Versuchen an der E.YIPA [6]
it: alsiichlichen Verhãltnisse über di� Kraflein
g êu nden word�n .
_
\eo ung m den Pnmarmortd konnten durch dic umfangre1chen M�s
,;rngen dcr <\Vcrsuchsanstalt für \Vasserbau und Erdhau an dcr ETII>l
3. iásslich des Kraftwerkbaues in Schaffhausen 1 96 1 crmittclt wenlen
Oie Kraftcinldtungszonc eincs BBRV-Gründungs.ankers mit
Zí:O t nomincllcr Vorspannkraft wurdc mittcls elektrischen Dchnungs
g,.'lcrn (St�ain-gaugcs) an dcn Spannbctondrühten ausgcrn� sscn
_
(Bild 9). Betrn Err:'ichcn dcr Kraft von
t am Spanndral
nbilll dcl
w: d mit Sicherhert dic halbc KraftcinlcJtungs;wne (von E_ bis C)
wi: Ksam. Leider konntc bei dcr cffcktivcn Nominalkraft ctic Mcssung
ni ht melu durchgeführt wcrctcn, wcil die Dehnfiihígkcit der Mcss
strdfcn überschrilleD war
Anhand von Auswertungcn dcr Ausziehwege solchcr Ankcr kann
dass dic Ankcrkraft norm�lerweisc �m fcstcn
;,·kc•ofcioceleüd
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7. Langzcih·crsuchc
7.1 Spuller;ce - Sperre11erhiihunl{
Auf die umfangreichen l'rüfvcrsuchc zur Abklürung dcr Eígnung
von BBR V-Gründungsankern fiir die Erhiihung der Spullersce-Sperrcn
dcr ':1sterrcichis.:hen Bundesbahnen so\1 in diesem Zusammenhang
nich• cingetreten wenlen. Eine ausfühdiche Darstellung von A. Rullner
fiod • sich auf S. 7.
Centre médical, Genj; Vorversuche
Für dcn Hau des Ccntre mêdical, eines lnstitutes der Univcrsitd.t
war bdrn Projcktstadíum des Jahres 1 963 vorgcsehen, cine rd.
20 m hohe Baugrubcnumschliessung für die endgültigc Aufnahmc des
Erd· ;nd Wasserdruekcs mit Rückvcrankcrungcn auszurüstcn. Tm
Vorentwurf wurden A11kcr von 1 50 t Nut>dast, vcrtcilt auf drci
Ebe•.� n , angenommen. Es ....urden d�hcr Vcrsuche angesetzt, um abmklii.re : , ob das Abtwg�n dieser sehr hohen Ankerkraft in den Bnugrund
7.2.
Gcr• .
ü Yo
Bi ld 1 1 .
Abst t> rrichtung fUr den b e w e g l i c h e n A n k e r bei dan Lang::&it
versuchen g e m � s s B i l d 1 0 . D y n a m � meter, Pressc, Abst\itz h a l k e n , MaHelnrichtungen
Aufschüttung•
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broo......- Lehm.mossiv,Mrt
Sondigl!, �i�ige Sc h c� te n
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Gfociale Fiussablcgerunç•
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Langzeitvcrsuche mit Lockergest e i n s a n k e r B B R V 220 t b e i m · C e ntre m é d i c a l d e t ' Un i v c r s i t é d e G c n é v o •
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B i l d 12.
L"ng,eitversuchc
mii
B B RV-Lockcrge"tein$Verankerung 36 1 unter Barli c k s i c h t i g u n g der untern und obern Abstützung
mõglich sei. Unter amkren beteiligte sich die Arbeitsgemeinschaft
Swissboring SA und Stahlton AG an diesen Versuchen.
Es wunlen in drci verschiedenen Bodenschichten Vcrankerungen
erstellt, wobei in Bild 10 cin Ausschnitt aus dem Versuchsprogramm
mit dcm tkfsten Ankcr dargestellt ist.
Für dm Dauerversueh wurde der Ankcr auf die vorgcschcne
Nutzlast angcspannt und, naeh Mcssung der Lagc des Ankcrkopfcs,
mit Hilfe dcr Abstlit:unuttcr auf die Unterlage abgestellt (Rild 1 1)
Dan n \YUrdc dic Lage des Ankcrkopfes emeut cingcmessen (Absetz·
vcrlust) . .In verschicdenen Zeitabstãnden (eine oder mehrere Wochen)
wurde der Anker mit Ilill'e der hydraulischen Presse auf ilü: vorge
sehene Dauerlast regulü:rt. Aus der LagOOitl"erem: des Ankerkupfes,
crmittelt bei jOOer Kontrollbeubachtung, wunle die Verschicbung des
Ankerkupfes pru Kontrollabschnitt crhaltcn.
Man erkennt im Verlaufe der Vcrsuche kleinerc und grõssere
Vcrschiebungen pro Zcitcinheit (Tag). Sic erklarcn sich aus der Mess
gcnauigkcit, wclche für Tc�mhren im Kurzzeitraum wohl an wcnige
'/•oo mm heranreicht, bei liinger daucrndcn \1cs.sungcn, infolgc
Tempcratureinflüsscn, sieh ahcr schr cr/1cblich vcrgri.:isscrt. Diesc
Erschcinung ist bei andern R.claxations- odcr Kricchmessungcn cben
falls bckannt. Es darf daher von cincm solchen Vcrsueh nieht mehr cr
wartet werden als bei ãlmlichcn Laborn1CS.Sl111gcn. Aueh dort sind
Tempct·aturcinflüsse sti.:il'cnd. ltnmerhin kann gcsagt werdcn, dass
die Vc,·schicbung wãhrend 71 Tagcn lllller dcr Last von 1 20 t total
nur 1 ,09 nm1 bctrug. Verluste bei m Umselzen der Kraft von der l'rcsse
auf die rncchanische Abstüt:wug lagen unter 1 %.
Würde rnan sich nur auf Kuraeitversuche stützen, z. B. mil dcr
Forderung von '/•o mm pro Minute als max. Verschicbung, so künnte
sieh innert 71 Tagen ei ne Verschiebung von 1 02 em aufbaucn, alsu ei n
vüllig uuzureichendcs Kritcrium für die
der Dauerlast
Damil sci auf ilie Problcrnatik mkher
dcn A1.1fwanil hingewicsen.
7.3. l.angzeitversuche mii RRRV-Lockerge;'leinsanker 36 t
flei Luckergestcinsverankerungengeniigl es nicht,sich nur aufdie
festc umerc Verankcrung zu konzentrieren, man muss auch der Ab
sriitzungszone beim beweg:lichen Ankcr gchiihrende Aufmerksamkeit
schenken. Die Rcsultate au-;einem Lockergesteinsversueh mit llcubaeh
tung diese�; Umstandes sind in llild 12 aufgczcichnct. Wührcnd einer
Beobaehtungspcriodc von fiO Tagcn ergibl sich eine Stabilisierung der
Vorspannkrdft bei HO% des anfãnglich aufgebrachtcn fletragçs, die:,
allcrdings nur dureh pcriodischcs Naehstcllcn wãhrcnd des crsten
Drittels der Yersuehsdauer, ein Phãnornen, welches bei Lockcrge
stdnsankcrn nicht vernaehlãssigt werdendarf.
8. Schlll�sfolgcrun�en
Dic llauptmerkmale vorgcspanntcr Vcrankerungca kõnncn wk
folgt zusarnmcngefasst wcrdcn:
- Kleinc Dcformalionen der verankerten Bautcile unter Gebrauchs
!ast
- lnfolge dcr gcringen Spannung>ãnderungen resulticrt eine hoh•'
Ermiidungssicherheit der Ankerstãhle
- Dei Ausbildung iler Anker mit hochwcrtigen Stãhlcn und genügcnd
langen Federstrcckcn crgebcn sich gcringcrc Vcrluste infolg•
plastischcr Dcformation des Bodcns.
- Liinc pcriodisehe Übcrprüfung der Anker ist unerlãsslich, sofern
plastischc Einscnkungcn zu erwartcn sind.
- Hei der Dimensionicrung vorgespanntcr Vcrankcrungcn sind die
Vcrhãltnisse beim Vorspanncn, bei dcr Gebrauchslast, bei m Übc1
schrcitcn der Gebrauchslast und beim Rruch zu berücksiehtigen.
Dic seit 15 Jahren gemachten praktischcn Erfahrungcn habcn di:
Zuver\ãssigkeit vorgespannter Verankerungen BBRV crwiescn. Zahl·
reiche Versuche sowuhl auf .Baustellen wie auch in Laboratoricn ve1
mitlellen wescmliche Einsichten in die Wirkungsweise vorgespannte•
Verankerungen in Feis- unil Lockergesteinen. Di e zukiinl'tig:eForschuM
hat sk:h nunmehr mit der Abklãrung iler Wirkungswei>e des Gesamt·
systcms Bauwerk - Anker - Boden z:u befa.ssen.
l.itcrntun·cr�cichnis
Ailresse des Verf1is>ero; H. R. Müller, dipJ. Bauing.
Direklor dcr Stahl!on AG. Rirsbach>!m>Se 57, 8034 Zürich.
ETH,
Stv
) n we n d u n g von vorges p a n nten Felsa n ke r n (System B B RV) bei der E r h O h u n g der
p u l lersee· Talsperren
on Oipl.·lng.
A.
Ruttner,
Wien '
. Einlt>itung
Die Anlagcn des Spullcrscc-Kraftwcrkcs in Vorarlberg wurden in
{en Jahrcn 1920 bis 1925 d1u·ch die damaligcn õsterrekhischen Staats
;.: senbnhnen erstellt. Sie zãhlten damals zu den ersten Speicht:nverkt:n
1 t hõheren Sperrenbaulen uud den grõssten Fallhiihcn (ROO m).
Drr Spullersee liegt in einer Krt:idekalkmu1dc auf der Was�eNchcidc
_;lt:in-Donau auf 1794 m ü. M. Mit der Errichtung von zwci Spcrrcn
.,.,urdc er zu einem Stamee von 1 3 , 1 /1.·1 i o m' Nut:ánhah ausgebaut. Die
:.\idmaucr weist cinc Kroncnliingc von 278 m. eine Hühe von 34 m und
dn Bctonvolumcn von ó3 000 m' auf; dic cntsprt:�:henden Wertc rúr
(, e Nordmaucr lanten: 186 rn. 24 m, 24 000 m'.
Schon wcnigc Jahrc nach Fcrtigstcllung verlangte der stark
s :igendc Energievcrbrauch eine Erwcitcrung der Gesamtanlage
J)icse bestand wniichst in der F.rfassung von zusãt:clichen Zuflüssen.
u em Ausbau der Maschinenleistung und schliesslicb dem Bau des
r raftwcrkes Brru: als untere Stufe (1949-1953). Die Vergriissenmg des
S auraumcs durch F.rhiihung der :'v\auern liess si�:h erst mit dem
V·>rSC111age des Verfassers, clie Aufstockung mit dem Priuzip dex
V ,spannung zu koppeln, wirlschaftlich durchfiihren. Dies erforderle
die cingchcnde Untersuchung lweier grundlegcnder Vor<:�w;sdzungen:
dr' Zustand der Staumauer im Hinblick auf die hiiht:ren Deauspru
ch mgen und die Eignung der Vorspannweise übcrhaupt, da Erfah
rungen fch1ten.
Die beiden Maut:rn wurdcn in den Jahren 1 922 bis 1 925 errichtel,
a1s die Technologie des Masscnbetons nocb in den Anfilngcn stcckte.
Ur1SO erstaunlieher w<:�r dcr dauernd schr gute Zustand, waren doch
ke! 1c Frostschãdcn sichtbar, Ausblühungcn des lktons kaum crkenn
bar Die im Kontrollgang gcsammcltc Durchsickcrung bctrug bei
Vc stau nur rd. O,l Litcrpro Mirmtc.
Dcr Maucrqucrschnitt. dcssc11 Abmessungen m1s Aild 1 crsichtlich
�in !, ist wie folgt aufgebaut:
·- ':."ragcnder und stüt:lender Teil des Grunddreiockprofilcs aus
Kernbeton;
- ine 2,0 m hohe Fundationsschicht und an der Wasserseile eine,
,lm Sperrenfuss 2,0 m starke und nach obcn sich verjüngende,
7Usammen mit dcrn Kernbcton eingcbraçhtc Vcrkleidung aus
'orsat:beton;
- einc rd. 1,0 m starke Übergangsschiçht vom Kern- zum Vorsa\7.
eton aus Obergangsheton, der den Zweck hattc, clnen zu scharfen
... prung in dcn Schwindrnassen zu vermeidcn.
De BindemittclantciJ dcr drci l:lctonartcn betrug pro m':
K, 1bcton
164 kg PC und 41 kg Trass
Übergangsbcton
230 kg PC und 60 kg Tra�s
Vr 1tzbcton
300 kg PC und 75 kg Trass
Dk an dcr Baustelle irn Stcinbnlchbetrieb gcwonnenen Zuschlag
slo'�� wurden aus den 4 Fraktionen 0/3, 3/7, 7/30, 30/70 ..:usarnmcn
ge· zt. Dcm Kernbeton wurden 20% Steineinlagen beigegeben. J)cr
Betun wurde in 15 em ltuhen &:hi�:hten in erdfeuchtem Zusland ein
gel l.Chtund gestampft.
..
.
2 .>ondit>rbohrungt>n
Als Teil dcr Vorarbeitcn rur Projckticrung wurdcn im Jahrc 195ll
Se .Jierbohrungcn in
von Kcrnbohrungen vorgcnommcn und
mit 145 mm
für Materialpriifungcn
Ermiltlung
""
A"["hh•"bohruogeo
e/oneigenschuften
Di e untersuchh:n Bdonkcrnstlicke zeigten folgcnde Erg�bnisse:
11gcwichte 2,28 bis 2,39 kg/drn',
Bi�<.c:wgfestigkt:itt:n mch ÓNORM B 3302 bis 64 kgfcm', i. M.
43 .;(cm1, Druckfcstigkcitt:n i. M. fürVorsatzbcton 255 kgfcm', Über
ga ":'>hetan 235 kgjcm2, Kcrnbcton 1 5 5 kgfcm2,
W, •eraufnahmc nach ÓNORM B 3 1 22 i. M. 8,3 bis 1 5,2
Das Probenmaterial erwics sich als Beton von mittlcrcr
ker mit hohcm Porenanleil, der für cchtcn Stampfbcton als
�e �•nend anzuseh�n ist.
a,
RL
b) Das Verhulten tle�· Somlenwa.�serspiege/s
Dic Spullerseemauern wicscn kcinc Einrichtungcn zur Beobach·
tung und Messung des Auftriebes in dcr Sohlfug� auf. Dic Standsicher·
heit iu bezug auf dcn tatsichlichen Auftrieb war dahcr durch Sondier·
bohrungcn zu crkundcn. E s wurden injeder Mauer jc zwci lotrechte und
jc zwci schrãge Hohrungcn 0 65 mm bis 8,0 m untcr dic Gründungs·
sohlc abgeteuft. An dicscn Sondcn W\irdcn folgcndc Rcihcnmessungen
des frcien SickerwuSi>"efi>"PiegeM bei Spcichcrvollstau vorgenommen:
1 . vor dem Erreichendcr Grlindungsfugedurch die.Bohrung: Auffüllcn
dcr Bohrsondc mit \V<:�sser bis zur Sperrenkrone und Messen dcr
Sinkgeschwindigkeit des \Vasserspiegels bis zu einem Beharrungsstand,
Auspumpcn des Wasscrs aus der Sonde und M�sst:n der Steigge
schwindigkeit des Wasscrspicgels bis zum Beharrungsstaml;
2. nach Beendigung der Bohrung, also mit Erfasscn der K luft- und
Sohlfugenwiisser: .\l.essungen in glcichcr Art.
Der Beharrungsspiegel wurdc nach je 1000 Stundcn Ruhczcit cr
rnillelt. Die Reihenmessungen in dcn vollabgcbohrtcn Sonclcn v,urdcn
bei einem um 10 m und dann um 20 m abgcsenktcn Spcichcrstausricgcl
wiederholt.
Dcr Sotrd,mwa.\·saspiegel verhiclt sich wie folgt:
- Lag der Hohrkanal nur i m Dereiche des Mau�rbetOLlS, sank der
Spicgc1 tief ab. IJicscr ,<,'unk bctrug bei der Sonde l nach der ersten
Auffüllung 14 m, nach dcr zwciten Auffülhmg 8 m. Er wurde
auch bei den andcrcn Sondcn nach jeder Neuauffüllung klelner.
Hd allcn Sonden trat nach Errcichcn des Tiefstpunktes ein langsames.
abcr begrenztes Wiederansteigcn cin.
- Erfasstc dcr l:lohrkanal auch den Untergrund, stdltc sich t:in Absin
kcn des Wasscrspicgcls im aufgcfülltcn Bohrloch und ein sehr rasches
Anstcigen bei ausgcpumrtcn Bohrloch bis zu eincm Beharmng.lspiel{el
cin (Bild 1). Dieser Bch.arrungsspicgcllag gegenübcr dcm glcichzeitigen
Speicherstauspiegel im Mittel aus je zwei Sondcn
Nordsperre
an der Südspcrre
bei Vollstnu
1 3,25 m tiefer
12,30 m tiefcr
4,60 m ti�fer
bei 10 m Spcichcmbscnkung
5,50 m tiefer
bel 20 m Spciçhcrabscnkung
5,40 m hõhcr
1,30 m hiiher
rqeo 1
-"--=i&
e. Beurteilung 1'01/ Auftrieb und Durch!iü.\·ixkeil
Nach dcrn hcutigen Standc der Kenntnissc�) wirkcn in cinern
po{J•dispersen SyJ'/em
einern Systern das sowohl Makro- als auch
.\1ikropon;n cnthült - auf das in den Poren cingeschlosscnc Wasser
cinerseits ctic Schwerkraít, andcrcrscits molekularc Krüftc unct schliess
lkh nach der Dissoziationsthc:o1·ic von Arrhenius noch Krüftc elekrri
scher Natur. ln dcn grobdispcrscn Teilen eincs solch.cn Sy-;tcms tritt
cinc F.:ntleerung dcr Porcn durch die Scbwerkraft dann ein, wenn do:r
Ausscndruck, ctcr die Füllung dcr Poren bcwirkt hattc, wicder ent
sprcchcnd abnimmt. ln dcn fcindispersen Tcilcn die<;es Systcms wird
die substanzicllc Bindung des Wass.crs dmch eine solchc Druckvcnnin
dcrung nicht unm.ittclbar bccinflusst. Es verblcibt sowohl da� durch die
Grenzflüchcncncrgie crltsprcchcnd dem Kapillaritiitspotcntial festge
haltene Wasscr, das Pvrenwinkefwasser, als auch das clcktrostatisch
festgehaltcnc Wasser, das hyxroskopiscfle Wusser im Systcm. Wie das
VerhaJte11 dcr Sondenwasscrstündc zeigt und dic Porcninh:�.INncssun
gcn an de.n Hohrkernen erwciscn, stelll der Spcrrcnbeton ein solches
-
polydispcrscs Systcm dar, wobci dcr Antcil dcr Grobporcn vcrhâltnis·
miissig gross i�t
Dic Beobachtungscrgcbnisse der Sondcnspicgclmcssungcn sagcn
aus:
l. Dcr Tletonki:irpcr Ocidcr Maucrn ist auch bei
bis in grosse Tickn - insbcsonders im Hcrciche dcr
schnittc - frei von Porcnwasscr. ])as in dic Sondcn
cingcbrachte \Vasscr dringt cntlang der gam.cn Sondc in dcn Spcrrcn·
bcton ei n und wird von dicscm aufgcsogcn, wobei der Sondcnspicgcl,
wic Ocobxhtct, schr rasch absinkt. Mit und nach dem Absinkcn flicsst
wicdcr cin Tcil des in dic Grobporcn dcr Bohrlochwandung eingc
drungcnc Wasscr in das Hohrloch ab, was ein geringcs Anstci
gcn des Spicgcls nach !::n-cichcn des Ticfstpunktes bcwirkt. Ein andcrc1
Tcil hlciht als Porenwinkclwasscr gebundcn, weshalb das Vcrschluckcn
des ncucrlich eingebrachtcn Wasscrs bei dcr zwciten und dcn folgcndcn
Fi.illungcn infolge des vcrbrauchten Kapillaritãtspotcntials immc1
langsamcr vor sich geht. Dieses Vcrhallen war bei der Si.idma\Icr aus·
gepriigter als bei der Nordmauer. lv!Oglichcnveise bcwirkt dic de1
direklen Sonnencinslrahlung und d�m Anfall vou trockencn Süd·
windo:n (FOho) ausgesctztc Lage der Lufl.seite der Slidmauer cinc ge·
wisse Wânnespeichcrung und damit einc tcilweisc Verdunstung und
Entzug von kapillargcbundcnem Porcnwinkclwasscr.
2. Das raschc Wicdcranstcigen dcr Sondcnspiegel bis zu einem Be·
harrungsspiegel in dcn bi� in den Cntcrgrund rcichcnden Sonden mus.:,
dahin gcdcutct wcrdcn, dass durch das Durchi:irtcrn dcr Griindungs.
sohlc und Auffahren des mchr oder wcnigcr klüftigcn Fclsens Wasscr·
wege gcõffnet werdcn, dic nun flir die Kluftwãsser cinc unmittelbarc
Verbindung des Kluftsystcms und dcr Gründungsfugc durçh dic
dichtere. 2.0 m starke Sohlbctonschicht hindurch mit dcm Maucr·
irmnn herstcllen. Es hal sidi spiiter im Verlauf der A.nkerungsarbcitcl
gcz�igl, u�ss im lnt�rimszustantl der l iings der ganzen Maucr abgebohr·
tcn und noch nicht mit lvtürtel verflilltcn .Ankcrkaniile S]Xichcrwassct
in anschnlichen Mcngen durch dic Spcrrcn absickerte.
Es zcigtc sich, dass dic cigcntlichen Sickerwiisser mcngcnmüssi�
ausscrordcmlich gcring sind. Vcrmutlil:h bildet sich im Mauer
kiirpcr gar keine Sickerlinie des Porcrrwassers aus (trockener Konlroll·
gang); sie wandcrn vcrmutlich als Porenwinkelwasscr, d. h. al•
kapillarge/mndenes Wa.uer zur LuFts.citc, y,·o durch Uic überflãchen
vcrdunstung cin kapillar-cncrgctischcs Potcntialgcf�ill� <'DL>teht, da•
eben dicsc Wandcrung der Sickcrwãsscr qucr durch dic Sperre bewirkt
l)ic durch
Ankcrkaniilc wiihrcnd dcr Daudurchfiihnmg in dit
Kluftwãsscr wcrden mit dem Allspresser
wiedcr abgeriegelt.
B ob"'""" "'''hoi;�n k�1111
m koei" ,,modlegomd,;
..
�
'''
-nit Vorspannung erbrachte neben geringcren Baukosten weitcrc Vor
ile :
Die Reihenbohrungcn für dic Ankerkanãle, die i. M . 5,50 m tief in
en Felsuntergrund abzuteufen waren, ermõglichen ohne :wsütz\ichen
BohrJufwand eine Prüfung der Durchlãssigkeit des Untergrundcs und
in den Zonen grõsserer Wasscrwegigkeit die Abdichtung durch Aus
presscn mit Zementsuspension. Der heutc durchaus i.ibliche Dichtungs
,;chleier im Untergrund war seinerzeit noch nicht zur Anwendung
JCkommen. Lediglich die Gründungsfuge war durch Einpresscn von
Zementmilch gedichtet worden.
2. Die rd. alle 3,0 m eingebauten und i m Felsuntergrund verankerten
Spannglieder bewirken eine günstige Haftung der Mauerblõcke
m Fels und erhõhen somit den Sicherheitsgrad der Standfestigkeit.
Für die Querschniusbemes:mng war nach dcn in Õsterreich ge\
renden Talsperrenvorschriften der ((Katastrophensicherheitsnachweis>l
massgebend. Das auf einen Block einer geradlinígen Gewiehtsmauer
\ · irkende Krãftespiel ist mit Ausnahme des Auftriebes kiar und ein
(leutig bestimmbar. Der Auftrieb ist, in Auswirkung des Staudruckes,
:_bhãngig von der Klüftigkeit und Wasserdurchgiingigkeit des Unter
erundes. Eine Herabsetzung des Gcsamtauftricbes kann konstruktiv
, arch eine horizontale G\iedcrung bewirkt wcrden (Pfeilcrkopf
noaucr oder Hohlraummauer). Bei den Spu11ersecspcrren ist dcr
f •Jftrieb, wie die Mcssungen an einzelnen Stellen zcigtcn, durch dic
giinstigcn Untergrundverhãltnisse sehr abgeschwãcht.
Bei der Erstcllung der in Õsterreich gdtcnden Ta!sperrenvor
sc\riften war man auf die Berechnung nach Uckfeldt zurückgekom
men, die nun als Katastrophensicherhcitsnachweiszu erbringen ist. Sie
S<. l kurz erlãutert werden. Zugrunde liegt die Annahme, dass sich in
der zu untersuchenden Fuge ein, über die ganzc Dlockbreite reichender,
w, agrechter Riss gebildet hat. In diescm Riss wird das Speicherwasser
1111 dem vollen hydrostatischen Druck bis zu jencm Punkt dieser
Fuge wirksam, in dem die lotrechte Betondruckspannung gri:isser wird
al' Jer spczifische Auftrieb. Hier endet der fiktii'C Riss und es verbleibt
ein Restquersclmin, der die gesamten Krãfte aufnehmen muss, wobei
na Juuweisen ist, dass die grüsste Kantenpressung (Hauptdruck
sp. nnung) in diesem Restquerschnitt an der Luftseite und die mittlcre
Schubspannung jeweils 90 % der entsprechenden Materialfestigkeit
ni( t Uberschreiten. Ei ne Abminderung des vollen Auftriebes kann in
Reclmung gestellt werden, wenn die Gewichtsmauer durch Auspressen
de< Blockfugen zu einem monolytischen Bauwerk wurde, oder wenn
die 1chse der Mauer stetig und einseitig gckrümmt ist, sodass dem Aus
kipoen eines Mauerblockes die Gewblbeverspannung entgcgenwirkt.
Ei' solche Abmindcrung wurde bei der Bemessung der Ankerkrãfte
der Nordmauer angesetzt.
der Korrosionsschutz gewãhrleistet sein, was für die Wahl vou Ver
bundankern als Spanng\ieder für dic Sperren bcstimmend war.
Weitere Studieu galten der Konstruklion der Vorspannauker.
Zunãchst wurden Anker, bestcheud aus 3 Spannstahlstãben 0 27 mm
(entsprechend System Dywidag) mit einer Sp.·umkraft von 100 t
pro Anker vorgesehen. Die Ausbildung der untercn Verankerung mit
Ankerkorb uud die dazu notwendige Ausweitung des Bohrloches
sticssen auf erhebliche technische Schwierigkeiten. E.s wurden dann
Systeme der Vicldrahtanker geprüft und sch!iesslich das BBRV
System gewãhlt (Bild 4). Dieses sieht a\s Verankcrung auf dem Bolu
lochgrund eine bestimmte Strecke d� durch\aufendcn Ankers - die
VerankerungsMrecke - vor, die an ihrem oberen Ende durch eine
Manschette abgedichtct wird und am untcrn Ende einen festen
Ankcrkopf mit an den Drãhten aufgestauchten Küpfchen besitzt.
Diese Strecke wird mit Zementmórtel untcr cinem Druck von 3,5
und mehr atü verpresst. Mit dem Erhãrten des Einpressmõrtels ist
eine wirksame und zuverlãssige Verankerung für den nachfolgenden
Spannvorgang geschaffen. Von dcn insgesamt 1 1 9 in die Spullersee
spcrren eingebauten BBRV-Ankern ist beim Spannen kein cinziger
«gcgangcn», obwohl die Hnftstrecken von 5,0 m auf 2,50 m verkiirzt
wordenwarcn.
5. Die Von-ersuchc
Folgendc Probleme unter dem Gesichtspunkt der Sicherheit
waren abzuklãrcn:
Wie erfolgt dic Über/eilllng der Ankerkrafr, namentlich an der
unteren Verankerung in das Bauwcrk; wclche Haftkriijie sind der Ver
ankerung, dern Einzcldraht inl Ankerbündel und dem Ankerpfropfen
zuzumuten und wie lang muss die Venmkerungs- oder Haftstrecke
bemessen werden?
Tretcn im Bereich der untcren Verankerung Spa!tkriifte auf, die zu
Zugrissen i m Spcrrenkórpcr führcn kónntcn, und von welcher Grós
senordnung sind diese Krãfte?
Welches Mass ist für das langzcitigc Relaxalionst·erhallen des
hochgespannten Stahlankers anzusetzen, und wic ist das Kriechen
von Stahl und Beton zu bewerten?
Wic ist das Korrosions1•erha!ten des Stahlcs irn hochgespanntem
Zustand zu beurtcilen, und we\ehe Massnahmen sind gegen Korrosion
vorzusehen?
Die Voruntcrsuchungcn erstreckten sich hinsichtlich des Krãfte
und Spannungsverlaufcs auf spannungsoptisehe Untersuchungen und
hinsichtlich des Materialverhaltens auf Labor- und Grossversuche.
Der Rechnungsgang des Katastrophensichcrheitsnachweises
als zusiitzlich erforderliche Druckkraft in dcr Ankerebene pro
M�ter SpcrrenHinge:
40 t,
1ie Südmauer mit Auftrieb
1 , 0 . rw
15 t.
0,9 . Yw
für die Nordspcrrc mit Auftricb
erg b
fili
Al dem Vergleich beider Werte ist zu erkcnucn, we\chen beachtlichen
Eir,-tuss ein verminderter Auftrieb auf dic Staudsicherheit der Mauer
hat oder abcr aueh, welchen betráchtlichen Sichcrheitsgrad das Bau
Wt.
aufwcist, wenn der effektive Auftrieb, wie dies meistens der Fali
ist, sichtlich k\eincr ist als der der statischen Berechnung zugrundcge
leg Wert. Somit ist in die stãndigen Beobachtungcu uud r.kssungen
an lv!:aucrn auch dic \aufende Jl1essu11g des Auftriebes in dcr Grün
dur�sohle cinzubezieheu.
4. ln.s SpannS)"Stem
Es haben sich zwei Arten von Spanngliedern für den Einbau in
Betonkonstruktionen entwickclt: die Vorspannung mit nachtrãglicher
Vr. undwirkung als Verbund-Spmmglieder und die Vorspannung
0.hr Verbundwirkung als Freispie/-Spanng/iedcr. Sie unterscheiden
Slc nicht in ihrcr statischen Eudwirkung, wohl aber in der Art der
Ü bo.rtragung der Spannkraft auf dcn Bcton. Für dcn Einbau in die
Sp, .erseemauern waren beide Arten in Erwãguug gczogen worden.
Fre � ic/unker gcben dieMOglichkeit, die Spannkraft der Auker daucrnd
wa �nd der Bcstaudszeit des Bauwerkes untcr Kontrollc halten
Zu •mncn; der Schutz gegen Korrosion ist schwierig und kostspielig.
Be, Verbu11dunker kann die Wirhamkcit der Spannkraft auf die
D.: :r nur indirekt aus dem clastischen Verhalten des Bauwerkes
crl ' ll nt werden; die Zementmórtelumhüllung gibt dafür einen giin
Sti ;. . ren Schutz gegcu Korrosion. In t'Íne Sperre cingcbautc Vorspann
an �r kónnen auch wcgcu der unzugãnglichen unteren Verankerung
lllc ' ausgebaut und ausgewcchselt werden. Es muss daher ei n dauern-
B i l d 4. U i n g s - und Querschnitl dar 1 38-t-Anker i n
stehend aus 35 Spannstahldrãhten 0 7 m m
1
2
3
4
9
der S O d m a u e r .
lnjektionsrohr
b a w e g l i c h e r Ankerkopf
Stiitzmuller
Ankerplatte
Spiralarmierung
H il l l r o h r m i t Aufsilzring u n d Trompete
D i c ht u n g s m a n chette
fester Ankerkopf
Entlüftungsrohr
be
a) Spmmungsoptische Unrersuchungen
Die durch die Vorspannung in den Sperrcnblock eingebrachten
Krãftc rufen eincn Spannungs�ustand hervor, der sich dem Spall
rumgsfeld der ãusseren Kriifte \tnd des F..igengewichtes überbgert
Das Vorspann-Spannungsfcld kann am �ten im Modell m.it
llilfc der Spannungsoptik dargcstellt un d naeh Grõs.� und Richtung
der inncren Spannungcn ausgewcrtct wcrdcn. Der l\1cchanismus des
vorgespannten Zugankers ist im vorangt.:stelltcn Artikel vr�n
Hans Rudolf fl.·lüller dargclcgt worden
Grõsse und Verlauf der Hu.ft· und &hubsp;mnungetl werder m
spannungsoptischcn Bild cindcutig vcranschauhcht (Dild S). Hd , en
Vcrsuchsreihen wurdcn für die Vcrsuchsmodcllc dcr AnkerstiH:: c 1.1.td
Bettungskürpér umcrschkdliche spannungsoptischc Ma teri� 1=�11
(Kunststoffe) mit cincm, dem Naturobjekt entsprechendcn Vcrhiiltr 1s.
wert dcr 1.!-Moduli verwcndct. Dcn Vcrlauf dcr 1-laft· und Sch :))..
S[lannuogcn bei vcr.;chicdcncn Uinbctlungsticfcn zeigt, als ErgcbnL� l�r
Auswertungen de-s lsochromatcn- und lsoklinenverlaufcs, Bild S. [l ,�
Spmtnung�kun·e" gcltcn ftir dcn Fali der idcalcn Haflung ;r.wi:;c �n
Ankcr und Ikttuugskõrpér. Versuehc mit ni eht "?li crh rteter Klcbt �g,
�
cntsprechcnd emer mcht voll w1rksamen Haltung 1m NatumbJ•kt
(Kriechcrschcinungen). zeigen Spannungslinien mit abgeflacJ- •!t
S[l;tnnungsspitze und flachercn Abfall bis zum 1\ullwert.
Die Ergebnisse dicscr Untcrsuchung�n und der vorge7-ei !e
Spannungsvcrlauf des vercinfachtcn Falles geben ei n angenãhertes D.ld
übcr die Kraftahlcitung aus dem Anker in dcn Sperrcnkõrper. \In '
klãrt bleibt, wie an dcr Eintritt�tcllc des Ankcr:s in dk J-laftstrcçkc dtc
bctrãehtlichc n�thmmg des Spann�tahles im Ausmass \'Oil rd. 0,5 --:;
bei dcr Vorspannbclastung von rd. 100 kg/tnm3 vom Mõrtcl, b._.,. .
Hcton übenrommcn wcrden kann. Sic cntspricht n<1ch dcr Bczichu ·�
a = � E eioer nicht vorhtmdcncn Ml:irtclzugspannung. Es mus� anlf-·
nommcn werdcn, dass KricchcfTcktc im MOrte! dicsen Zustand drr
Dehnuog nach eincr kurzen Übcrgangsstrccke übcrwindcn, wcil sou t
der Anker siclt laufcnd aus dcr Hcttung lüseu müsstc, was nicht dcr
Fall ist.
Die dun:h die spannungsoptischcn UJltefSUchungcn erbrachtcn
Grundlagcn mussten daher durch Gros;·rer�IKhe übcrprüft wcrdcJ,,
wenn das Minimum der 1-lilftstreckc gefunden wcrdcn sollte. Vorwt 1
kann gcsagt werdcn, dass dic aus diesen Grundlagcn errcchnete
Verankcrunw;.�treckc mii den Ergebnissen der Grossvcrsuehe ein
gutc Übcrcinstimmung gczeigt hat. Bei einer am Bauobjekt et
rcichbarcn Vcrhundfestigkcit von ctwa 30 kg/cm' errechnet sich nact:
dcn VefSltchscrgcbnisscn für eine Ankerlast von 100 l bei einem Anke1
durchmesser von 75 mmeinc Ühcrtragungslãngc (minimalc Haftliinge)
von rd. 1,40 m. Die spannuogsoptisehcn Untc�uehungen wurdcn fü
tlt:n vorliegenden Fall vom lnstitut fUr Elasti;:itãts· und Fcstigkcit�
lchrc an dcr T. li. Wicn im Jahre 1960 durehgeführt.
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LI...---,� ! h----L �
Blld 5.
Ve rla uf d e r S c h u b s p a n n u n g e n b e l v e r a c h i e d e n e n V e r e n k e r u n g s l l n ·
g e n <� l s E r g e b n i , s p a n n u n g s o p t i s ch e r U n t e r s u c h u n g e n
b) Grosyversuclw mit Vor!ipamwnkem
Oie Versuchc bezwcckcn die Abklürung folgo:nder Frngen:
J. Dic lltl/tkraft der Anker�/rülat im MOrte] des Ankerungspfropfen:
und dcr ScherwiderSI(/1/d des Ankcrpfropfcns im Mauerbcton.
Hiefiir erhielt der 68·1·Anker AV4 ei ne Vcrankerungsstreckc von nur
0,60 m (rd. halbe :\llinimallãnge), der 1 3 8-t-Ankcr AV3 1,50 m (knapr,
liber der Minimallãnge).
2. Dic Ft•stigkeil der Ankerkomtruktivn als solche und das Spannungs·
Dchnungsvcrhalten des Systems bis zur Brucblast am Anker AV5
3 . Die Abmindenmg der Spannkmft, des Spannungsriiekganges odcr
Relaxation naeh Zeiuãumcn von 100 Stumlen, zehn Monateo und
2Y;. Jahren an den Ankern AVI, AV2, AV3.')
4. Das KorrosiOIISm!dmlten des Drahtmatcrials im hochgespannten
Zustand als Lang;r.citvcrsueh vm\ 2112 Jahrcn :m dcn Ankern AV2 und
AVJ mit Korrosionsschut.t:, bcstchend aus ciner Incrtolaufflillung dec
Ankerkanâle, und am Anker AVI ohnc jeglichen Korrosionsschut:.t:.
AV3
Bczcichouog dcr Ankcr
bobaustell.,
Ankcrncnnlast
Zahl dcr Ankerdrãhte
Ui.nge des Bolu!Oches
IZ dcs Bohrlocbcs
Lll.ngc dcr Haftstrcde
Ycrankcrung i n
Freie Spannlãnb"'
StahlquerschniU
Spanoungbci Ncnnlast
m
m
mm'
kg/mm2
B i l d 6.
Spannung$·Dahnungs-Diagramm
der Versuchsanket
e � M a $ S u n g a n Steb v o n 200 m m D r u c k m e s s e r i n L e b o r
b - Anker AV 2 m lt d e n A n k o r n AV 1 u n d AV 3 a n n l h e m d ü b e r fl i n ·
stimmend
e - Ankar AV4
10
AV3
Nordm�u�r
64 <
:10,0
32,0
29,5
"
1 8 ,0
101
3,00
3,00
1 ,50
76
0,60
Bcton Feis
25,0
27,0
1 308
1 05,5
ficls
2H,O
Belon
7,0
7,0
7,0
Drahtdurchmc�r
AV4
Slldmauer
t38 t
)4
7,0
17,4
616
104,0
23.0
1,00
llcton
18,0
7,0
Als Material wun1e Stahldraht «Delta 100 A)) (kalt gezogcn, schlu'>S
angclasscn, 0
7 mm) des Stahlwerkcs Feltcn & Guillcaumc, Wcrk
Bruck an dcr Mur, Ostcrrcich, verwendt:t. J)ie Proportionalitii.ts
grenze betrug 1 1 4 kgfmm', die Druchfestigktit 168 kgjmrn2• Dcr
Zusammenb:�u der Ycrsuchsanker crfolgte dun;h die Stahlton AG,
Zürich, dcr Einbau in die Sperrcn dureh dic Tnsoml Ombl·l, Salt.burg
•1)
lm
Auf.<atz •·on H.
R . Müllcr sind auf S . 4 H<'laxationsversuche
eingchcnd behandclt worden.
Dic Versuchstmker wurd;;:n nach 28 Tagen Erhiirtungszeit des
Zementmürtels bis zur Nennlast gespannt. Die Ergebnisse der Mcssun
,::en an dcn Versuchsankern sind fiir dic Anker AV2 und AV4 als
<;pmtmmgs-Ddmungs/inien in Hild 6 dargcstellt. lJic Spanuungs
Oehnungslinicn der übrigcn Anker decken sich praktisch mil der des
Ankers AV2. &i den Ankern AV1, AV2, AV3 Ví'llrden nach 100 Stun
Jcn, nach 10 Munaten und nach 2 Y:! Jahren die jeweilig verbliebenc
srannkrart Jurch Ansetzen der Spannprcs>-e und Messen der Abhub
ast crrnittelt. Im weitcrcn wurdcn an die>-en Ankern im r>.1ai 1 963 dic
Sparunmgs-Dc.hnungslinicn bis wcit in dcn Strcckbcrcicll hinciu er
mittelt, um dcn Eintluss dcr Kvrrvsion nach 2·\l;dtihriger Standz.eit im
�::eschütztcn und ungeschlit�ten Zustand zu erforschen.
A m Anker AV5 wurde die Druchlast (Reisslast) d;;:s Ankers g.:
prüft. Um die Bruchlast mit der zur Vcrfügung stehenden 100-t-Spann
pressc erreichen zu kiinnen, wurdcn vor dem Versuch 4 Spanndriihtc
jurchschnitten. Der 12-Draht-Ankcr crreichte eine Druchlast von 76 t
!:>ei 4% Dehnung mit dcm Druch des crsten Drahtcs. Zwei weitcrc
Driihtc warcn bei 5,0 und 6,5 % Dehnung, die übrigen bei 8,5 his 1 4 %
Uehnung u u d mehr gcris'iCn.
l)ie Versuehscrgcbnissc
Ha/1/estigkeit
Dcr Anker AV4 mit O,GO m Vt:rankcrungsstrecke zo:igte folgcndcs
,'erlmltcn : pruportiunale De/mung bei Lastanstieg bis 48 t (78 kg/mm2);
1 011 da mcrkliche zusiitzliche Dchnung bis 53,5 t (87 kg/mm2); hicr
rin ruckartiger Dclmungssprung von rd. 18 mm mit Knallgcriiusch;
1 d weiterem Lastanstieg wicder proportionale Dchnung his 69 t
(1 1 2 kgfmm'); hier Au.1hreehen dcr Vcrankerung. Dic lkohaehtungen
' ,uten daraufhin, dass von 48 t bis 53,5 t Ankcrlast ein Ühcrschreiten
d>'r Haftkraft Draht-Miirtcl im Bcreieh dcr Spannungsspitzc (siche
P o l d 6) und bei 53,5 t Ankcrlast cin Sehlupf der Ankcrdrãhtc übcr die
g mze Haftstrcckc mit tci1wciscr Zerstürung des Mõrtc1gcfliges einge·
trcten war. Es dürftc sich nach dem Überwinden dcr Haftung tmd dem
J. · sen der SpanndrJ:hte vom !vlürtel ein neues, vollwirksamo:s Stiit=
!>') Siem, ausgehend von dem konisch geformten, tmteren i"esi.en Anker
a•JSgebildet haben. Er muss sich, nun unmittelbar gezug�n vun dcn An
k. ··drãht<:n, über den teil>veise z.crstOrtcn Ankerpfropfen aur dcn
Sperrcnbcton abg<:stlitzt haben.
Stützsystcm war his zum
Ankcrlast, wic dic weiterc
P.. sseheren de� Ankcrpfropfcns bei
p:wportionalc Dchnung hei glcichcm Ansticgwinkc1 bcweisT, voll
'''rksam.
Aus dcr kritiscl1cn Vorspannung von 48 t und der Haflliinge
vun 60 em, dcrcotsprechcnden Haftlliiehe bei 1 6 Driihten von 2 1 1 0 em�,
k; m cinc mittlere Hafú'esligkt:it von 22,6 kgjcm' ennittelt wcrdcn.
H t si eh im zw<:it<:n Spannabschnill der unter;;: feste Anker aur cincn
und
vollwirksamcn Verbund zwischcn
a\
bis
dc1
cin
mit
1i
:í.
Der Vcrsuchsanker AV3 mit einer Verankcrungsstrecke von 1,50 m
sste bcim Zugv.:rsuch vom :Mai 1963 bei einer Drahtspannung vun
170 kg/mm' (im Str�kben:ich) eln.: rechnungsmãssige miltkre llaft
s� tmung von 20 kgjcm2 und einc mittlcre Scherspannung Miirtel-f"cls
von 45,5 kg/cm' aufgewicscn habcn. Wird anb>enummen, dass dic
\V rtc der Scherfestigkcit Miirtci-Fcls bei AV3 und Miirtei-Dcton bei
4 ungefãhr übcrcinstimmcn, dan11 hat dic Vcrankcrung AVJ
Ziehversuch gcradc noch standgchaltcn, wa� durch dcn Vcr
St 'l bcst(itigt wurdc
b) !Jfe erforder!ich�
d;;:s DrahtDer Vcrsuch ntit AV4
ge.:eigl,
bii n dels am MOrte! dex Finbettung, zuerst
wurde und
d: Ausscheren des Ankerpfrupli:ns erst bei einem Wt$Cnllil:h hühercn
A, 'crzug erfolgt. &im Fehltn eines fcsten Ankerkupft:s wiirc der
A .er, nach Übt:rwindung dn Ilafnmg des Drahtbündels am Miirtcl,
fu ktionsunfiihig gewurd<:n. Dic Mindesteinbellung.l·liinge hctriigt
sr ohl für die 64-t-Ankcr wie für dic 1 38-t-Ankcr:
c) Das Korrosionsvcrhaltcn
In einem, untcr starkcr, gerichtcter Spannung stchcuden Spann·
glied aus Stahl hohcr 1-"cstigkeit kann es durch Korrosion zu Spau
nungsrissen kommcu, die dureh den Ausfall dcr cingebrachlen Spann
kraft zum Versagen der Tragkonstruktion fti.hren kõnnen. In dcn
letzten Jahren sind vcrcinzclt f'li.lle bekannt gcwordcn, wo Tr.1gwcrkc
mitcingebautcnSpannglicderncinstürztcn.SoweilsolchcsVo:rsagcnauf
Korrosion des Spannstahles bei Verwendung von kalzium:;ulfidhalti
gem Toncrdc-Sclunelt,tement:.wrlickzuführen war, wird auf die Unter
sucbungcn von F. K. Naum<Jnn und A. Biiumel (Mitt;;:ilungcn des
Max-Planck-lnstilules Iür Eir.cnforschung 1961, Abhandlung fl72)
hingewiesen. Friihere 'Cntersuchungcn waren vun H. J. Fngell, H. Kühl,
F. Kõrber und IL P1oum und andercn durehgcführt "·orden. Amcri
kanische Furschunb'Cll gchcn auf W. O. Evcrling 1958 und G. T. Spare
1954 der Unitcd Stccl Corporation zurüek. Ebcnfails war.:n zur Er
mittlung dcr Korrosionsanfiilligkcit hochgespannler Stahldriihtc im
Jahrc 1960 von dcr EM rA als Auftrag von M . R. RuS Reihcnvcr
suchc mit vicr Sortcn von Slahldrãhten untcr verschiedo:nen Versuchs
bedingungcn durehgcfiihrt worden.
Die hcutigcn Erkenntnis:><:: iiber den Chem úrmu der Korrosion von
Stabl in Hcton odcr Zemenlmiirtel kOnncn wie folgt .-:usammt:ngefasst
werdcn:
- Dic Korrosion.\'bn'fiindigkeit von Stahl in Beton oder Zementmürtel
ist auf die Schutzv.'il'kung cint:r Oberfltichert-Passivschicht zurikkzu
führcn, dic sich bei Alkaliliit der Betonfeuchtigkt:it vun p H � 11 bis
13 bildcn kann
- Korrosiom·un/ül!ígkcitist gegebt:n, "cnnin der Betunf.:uchtigkcit dic
Bildung von Schwefdwasscrstoffaus dcm Kalziumsullid des Zcmcntcs
vor si eh geht. was in geringo:n Mengert für al!.: Zemo:ntsurtcn gcltcn kann
und wenn gkichzeitig dic Alkalitat dcr Umgebung dcr Stahlohcr
lliiche unter ;;:inem pH-Wcrt von 8,8 licgt udcr untcr dicscn Wcrt
absinken kann.
tionen aus kalziumsullidhaltigcm Tonerdeschmelzzement, wcil bei
diese m i m Lauf.: v un Jahren eine Dctonumwandlung unter Dildung und
Freiwerdcn vun Schwefclwasscrstoff, insbesonders hei Einwirkung
dauernder
wobci diescr Hcton ei ne
B i l d 7,
Bohrger�te b e i m B o h r e n der A n k e r k a n ii l e i n der N o r d m a u e r
m,
11
Wãsser und der Lufú'euchtigkeit bebelfsmiissig gcschlikl. Dcr Anker
AVI vcrblieb ohnc Scbut:<: und war in seinem unteren Teile dem
Sickerwasscr, im übrigen dcr atmosphãriscllen Fcuchtigkeit des
Hohrlochcs ausgcsctzt. Alle drci Ankcr wurden naeh 2Y:! Jahrcn
miucls eíner 250-t-Sp:l.l'lnrrcsse cincr Hclastung uml Dchnung bis 1.vcit
in den Str�kbcrcich untcrworfen. Wic erv.'lHICt traten bei solchen
Bdastungen in dcr Niihe der Festigkeitsgretue Untcrschiedc im Ver
haltcn auf. Die gcschützten Anker zeigtcn ei n stetig steigendes Strcd:.en
im gesamtcn Dclastungsbercich; beim Ankcr AVI dagegen riss.en 5
Dr'.ihtc vor dcm Errcichcn dcr normalcn Bruchlast. Bei dcn andcren
Drãhten tratcn im wcitcrcn Strockbcrcich dic Hrüchc an korrosionsgeschwiichtcn Qucrschnittcn auf.
Aus dics.cn Ergcbniso;cn war zu r.ch\iesscn, dass dcr bchclfsmã�sigc
Korrosionsschutz mit lncrtol für dic Zcitdaucr des Ve!'Suchcs deutlich
wirksam gewordcn war. Es kallJI gcfolgcrt wcrdcn, dass dcr chcmisch
aktÍ\'C Korrosionss.:hut7. ciner Zcmcntmõrtclumhüllung dcr Spann
drãhtc eine Rceintriichligung dcr Ankcfipannkraft durch Korrosion
wirksam ausschlicsst. Wenn trol:t. allcm durch õrtlich bcgrclll.tcn
A.usfall der Schutzy,irkung ein Orahtqucrschnitt durch Korrosion
soweit geschwãcht wt:rden sollte, dnss ein Spannungsriss odcr cinc
Trennung eintritt, dann blcibt infolge dcr Einbe!tung de::s Drahtes im
:VIõrtel und der dttmit s\u\ttlndenden õrtlicht"U Auslc-it\IDS dcr Drabt
spannung Jii.ngs dcr ganun DrJhtliinge der Ausfall der Spannungs
übertragung auf wcnig�: Zentirnt:h:r Lãngc begrcnzt. Bedcnkcn des
Un,..irksamwerdcns der Ankcrkraft und Jer Vufipannung, auf das
ganze Objckt bezogen, bestehcn somit nicht.
Zusammeufussung
Dic reincn Bauarbcitcn :r.ur Aufstockung dcr Mauern hattcn i m
Sommcr 1 963 bcgonncn und wurdcn irn Hcrbst 1964 bccndet. Oic
Dohr- und Ankentngsarbeiten dauerten vom Sommcr 1964 bis
Herbst 196S (Bild 7).
Die Anwcndung dcr Vorspannung bei der Erhõhung von Tal
spcrrcn durch dcn Einbau von Fclsankcrn mit nachtrag\ichcr
Vorspanoung bei glcichzeitigcr Aufstockung dcr Maucrn crmüglicht
in geeignctcn FãUcn in wirtS<.:haftlichster Weise eine Vcrgrüssenmg
des nut<�:barcn Spcichcrraumes. Der vurliegende Auflioat:<: kõnnte als
Grundlage fiir amlerweitige Ausbauprojcktc diencn und zumindcst
ein Ann:iz für cntsprechcnde Untersuchungcn sein.
7.
G. T. Spore:
PrCSlCC$>ing Wires-Stress-Rcla.u1tion and Strcss-Corro�ion
U p To Uate. «Wire and \Vire l'rod�cls», 1!>54, Nr. !1.
IY. Puzicha: Spannungskorrosion bei hochrestem Stahltlr.1ht. «Stahl ond
Eisen», 1955 (75. Jg.). �r. l 3 .
W . E•wling: Stccl i n Prestrcsscd Concrctc. «Bla§t-l'urnace 3 o d Stcel
l'Jant», Joli 1958.
W . J'opsdorf: Spannongskorrosion und Kriechen \'On hochfestem Stahl
draht. «Stahl ond Eiscn», 1958 (78. Jg.), Nr. 1 4
W . Pupsdorf u. F . Schwier: Kricchen und Spanoungsl'crlust i n Stah!draht
fllr Spannbeton. ;<Stahl und Riset1)>, 1958 (7K. J�:-), :-:r. 2 1 .
F . Ftrmu: Zcm�ntmürtelauskleitlung I'On Stahlrohren. « D e r üuuinsc
nicor» i964, H . 4.
Ü stcrrckh.
Adressc des Vcrfassers: Dipl.-lng. Al[r1:d Rut/II U , Erlbischofgassc
Wicn t J ,
SCHWElZERISCHE BAUZElTUNG
S o n d e r d r u c k a u s d e m 84. J a h rgang, Helt 4, 27. J a n u a r 1 966
D r u c < · Ollut + S u c � d r u c k AG, Z ii r l c �
5/2.
Tiré
à
part du « BULLETIN TECHNIQUE OE LA SUISSE ROMANDE », No 22 du
30
octobre 1965.
L'UTILIS.ATION DES .ANCR.AGES EN ROCHER
ET EN TERR.AIN MEUBLE
par CH. COMTE, ingénieur dipl. EPF, Swissboring Overseas Co., Zurich
lnb:oduction
l.
Nous
présentons
ici
des
chantiers exécutés
S o c i é t é Swisshori n g e n S u i s s e a i n s i ([ U e
ations
à I'Cttanger.
par
la
r'éalien
La phll)art o n t
colluhora t i o n avee l a S o 1 : i é l é S t a h l t o n , en p a r t i e u l i e r
pour l a mise uu point des pr·emicrs u n � r u g e s l3 l3 H V e n
21, b).
ro eher
que
.\1.
2.
Cenb:ales en caverne et diflérents types d'ancrages
en rocher
Le houlonnage d e l a ro�he a pris une plaee
tarrle d u n s l a tcchnique d e s o u Lt.ucrnerrt (l e s
L'utilisation d ' a n crages tl a u s l e s eaverncs
dimensions
êtrc eonsidérée eommc u n e
de l'etle
sur l e s questions de construtt i o n , alors
.\Hiller, direeteur d ., S t a l r l t o rr , parle plus par·
t i culiêremerrt
de l a
lel'hnologic
des
'-l n crages
et
des
·ssais e x é c u t. é s .
La ligure 1 J o n n c à la m ê m c échelle
"""""''""l""
pOUI' l e s a ll(;fflg'eS.
La ecnttalc d e
Koo
par t i c u l i i:: r es
as
pour
gur a n t i e s
les
de c en l l'alcs b i e n �onnues
qui en c s t résul l.ée
l'erbww, des
For�ecs M o triees de l a
ú
divers
eonstruetiu n s
eoneernant
t ri:: s forte s c h i s -
hvdco·élc cu·ioo<,.
l a r· é o i s t a n e e
ú
la
pur
sont spéeialemeut s é vi:: r es, alor·s que pour des
de fouilles, o n pourra accepler d e � u n crages
pro v i s oi res .
l e H mui 1 9 G 5 , à Zul'ich, dcvant les
•uisse de m�cani<JU" des •ols et Jcs \J'3\'Uux
:i
a n e r c r la t ê t e d e s pilitrs
d e r0ulemcnl du
JWIIL
roulant
p<!r
dans la rochc u u - d d à d e l a ?. OIIC pcrturbte par l ' exea
vation. Le chantitr a Cté t'éalisé ero
:\l. Birkemuaier a
195'1. A
ectte occa·
prl\ro n lnr i ute en rQo:;her, dam; un :ntio::: lc intilulê t VQr·
lrainle
111Ússe [2:.
dnmaiue Jc s fomlnt.ÍOllS de mrwhit�cs (fig. 2 ) .
gcspanntc Fclsnnkcr· �. puhlié ]Htr I n
E u 1 9 5 4 , le� eentrale!> de
Cm>rrgno
Revr1e polyteclwiyue
ct de
Paccio,
<'gnlr.·
aut:reut
lt:s
fondatinnH
des
grnupcs
Ln ccnt.rr•le de
lieh,iso,
ét.l\
l[ U Í nppartieut uux nd�ri�s
uH:nt des Forc-es ,\] Qtriecs de la M n ggia , ont. été cxca·
Falck de Milan, a
vées dans dt:� granites sains.
teusc fortemc1tl flssur�e vcrLiNllemcnt.
De�
B B R V ��Fvent dnns ce CIH�
les
it
8lnhili;;t>r
turho·
allematcur>, illustnmt l':.pplication de ce procédP. 1111
excav�e ll&ns unc rochc scbis·
La consnlidation du portail a été J"êalisée au moycn
e n héton anué supportant. le pont.
de houlons d'ancragc à tête d ' expan�iun qui pcuvcnl
roulaul, uinsi quc les fundatiom; du distribuleur de la
êt.rc mis en Lcnsiou. Uu soin spP.cial n ét� accortlt\ uu
conduite forcêe. Les cnvernes scmi-circulnircs sont nin�i
subdivisécs en unc sallc des wachincs ct unc chambrc
des vannes, qui suppuJ'lcraicnt la pression J'eau résul·
t nn t d'une rupturc de cunduite.
La centrnlc de
Bia.u:a,
mu J c J ' injeetion pour obtenir \111 enmhage pfnticu
liCrement ellicace de l ' a cier (fig. 211 n) .
Un autrc cxemple de comolidation a é t é réalisf, de
·1957
des Fm·ces �Intrires dn val
Blcnin, est construitc suiv;wt le� mêmcs pr·inci pcs, ct
dans un gneiss sain. D e plus, des câblcs d e préeorr-
it
19:)9 pour la centrale de
Nenda:
de la Grnnrlc
Dixence.
La rQchc cst ur1 s c\1 ist e ar�ilcux fis�urê. Au luta!,
201,
ci
: hles
nnnv
C E N TRALES E N CAV E R N E
d !l '125 t corupenscut
]p
manqnp rl'ho·
GRANDE DIXENCE S.A.
C E N T RALE DE
N E N DAZ
CONSO L I DAT I O N DE L A
STAHLTON S . A .
ROCHE
SWISSBORING S.A.
F i g . :l.
Fig. 1 .
FOR C E S MOTR I C E S O U B L E N I O S . A
SALTOS DEL SIL S . A .
C E N TRALE D E B I ASCA
A N C RA G E
CENTRALE D E PU ENTE B I B E Y
DES CONSTRUCTIONS
ClOUAGE D E LA ROCHE ET CONSDLIDATION PAR PRECONTRAINTE
STAHLTON
Fig. 2 .
S.A.
SWISSBORI N G S.A
ClMENTAC IONES ESPECIALES S . A .
1-'ig.
5.
uwgênêitP. du rodwr <�t étahlis;;�nl, d:ms le� parois ot
o:lans l e uw�sif sépar:.wt les d�:ux •·avcrn('s, d•·s dr�t�
u ...
�� t. 4 ''-
L c n�ion ravorabl.cs
tl�:�
],e mnr pignuu
la
des •u:w hiurs est en \'],,�
t\pinglé au moycn d � looulou� ü IHe d',.xpnuHiun t.yp•·
� suêdni� � .
Oan� le nord-ouc�l de I ' Ebpu;inc, In ,·cntt·ale d ..
Ode
FE:\OSA,
P;;t placéc en cavf'rnc rlam
Une grossc laillc ret·oupc
un au�Je aigu u n e des
snr, d e l a Suciété
des gz·auites sains.
parois. l. 'écaillc d e roehe u i m i formée a ê t é assujcltie
f' H 1961 ]Jar des boulons dn rnêmc type qu':J Ddviso.
Dan� l a même
l a c c n l ra l e rle Puenle fl i lley,
,Jt,
l ' aménagcment
d d Sil, oct'upc Pgalcmcrt!
une grundc cavez·n e U e 15 m de large sur plus de 30 111
(le hnut, Uuus un guf!iss gruuito!dc (Hg. :1).
OiiTéreut� typcs d'ann·uges nnt.
�LÜ
posés en 1!Jfl3 :
- lh:a hnuluns lca<liiH à 10 L, qui s'oJ•P<>Hmot à ho <1/•,·nrn·
pressiun
b. roclw
s,!rfaco,,
clwte
Je
Ue hloc� ;
en
et r�.>"it:Jltleolt ln
e
dhl�-i< Jc pri><:nnlrainl" 1\ B ilV
les chemius de roulemrnt du
- dcs cübles <Jc pri>contrainte d o i,Q t , p o u r cons o l i d e r
le� mas�irs " " 1'1wh� n l r" l •· s é''""""'""r.! ;
- des
fixer
d•· 80 io 100 t , pour
J•<ml roulaul.
Ccs derniers ahsorhcnl e n m1trc, aux retomhées des
VOti leS, l e s pointe� fle tcnSÍOil JangcrellSCS, ((IIÍ (urcnt
fJ::tl'
des Ctudes d e photo-élasticité.
à 30 t, des câble�
200 t ct mCme les gros
mises e n é\•idenec
Ü n v o i t par ces ex!!mpll's
l'iHgénieur di�pose
cornprcnd des houlnns
d'nne hio\rarchie
de
ti
tírants, d u typc C.oyne, d e 1000
3.
i1
2000 t .
Fig. r, . - Ceutralc
<le
�cwla7, Anc.-u.:"�
en
'-"' """ne.
Points fixes de conduites forcées ei problemes de
la perte de précontra.inte
Les po��ihilités d ' uncrcr des cnnduit .. s fon:ol .. � , dt'\j:i
ntilisécs dan s ccrtaincs cenl!·alcs de l a Maggia t:l du
Ulenio, ont trouvo\ des app!Í<�«tions remarquaL!es sur
i e tronçon extêrif'ur d e In conrlnile forco\e de NPndn:,
rlc l a Go·ande-Dixenec {fig
C O N D U I T E FO R C E E D E N E NDAZ
POINT FIXE N o Vll
STAHLTON S. A.
f'ig. 7 .
SWISSBORING S.A.
Fig. G. -
Conduitc
forcko de Nend�o7, poiats li:.:es !V
Vli,
eL
3
FORCES
MOTRICES O'ALETSCH S.A
ACCLERLES
CON D U I T E FO R C E E R I E D - M O R E L
P O I N T FIXE
CONSOLI DAT I O N
SWISSBORING S. A.
STAHLTON S.A
f'ig. 8.
Au
au
FALK - M\LAN
BARRAGE D E FR ERA
D E L'EPAU L E GAU C H E
l
I N G. G R O D J O
&
C. S. p. A.
Ffg. 9.
fixe n° IV, lt", g ê•·cmcnt convc.\.C, la
est rcprisc par SCJll
a••cragcs
d e 80
Pour cdui d (' Frcru., apparltnaut à l'aménagemllnl
12� t.
Au point fixe uo V li, l a c o nJuite fait u n coude aigu
J u tnrrcnt Udviso, o n a réalisé, sur l'êpaule gauehe, un
Ordinaircwcnt, pour �l<1biliscr u n appui p a r e i l , i l fa11t
30 ã
pnur cntrer dans lf' puit.� en )Jression vco·tical (flg. 7 ) .
u11c m:Jsse d e béton Cnorme e t t•·i-� c o llt.eu�e.
..\
!\'end117., dcux douhles fni�1'ea(IX d e càblcs R 8 H V
plaeage d e la rothe, an moyeu d ' u n ltll15rJUC e n héloJt,
de 1oulous i n j e d & s J ' u n e capat'ÍLC d e 10 t, avt".-: llll
ancrage eu JlrofHndeur par r:foble� B H H V de 50 l c t de
(�;s
40 m de lon::;ucllr �fi.g. o ; .
dcwÍCI"S
�onl
peqwmlieuk1ircs
aux
fllTorTs
de
o r o t pcrmis d e rú!uirll consiJéJ·nhlcwet•l I u 11\Ltssif d i'
eulliJU'e��i•Ho t i nu� le massif d'uppni, et s u n l seciiCs bicu
b é t u 1 1 , l u u t f.ll gnnmtissanl une slnhilité t. o l.alc, malg•·f.
e n amont.
Cté sans <lulrC le cas avcc uuu g:ros�u rnas�e d e bétun.
f.'ÚSCI' à u n é c u i l l e m e n l J e la 1 w r o i .
In múrliocrit.f\ des �··hi�T.c� ;'lr'gileux. Cúla
n'aurait
pas
(JIIÍ créait Hll risque clt> gliss<>mcnt.
ll;s
mndificnt d o n c favorableoncnt l e o·égiwe
lles <.'01\tJ'a i n te�, alors yye li;� houluus [l(' ruut quc � ' ü p
Ou peut < ' Í l e r l f'� bMrage;; d l l Chnwl anne, d e C a s t i l l o n ,
Dcux ancragcs funt l'uhjct d !' contrôles périodiqucs
r l u Ynj o n l , d e F e q J C d e , Jont l e s foutlaliouti o u l ,; l é
e t d:n•� cc but In lon;;ucur libre n été remplic d ll bitum1•
eonsul i <lécs par aJlcrag,;� e l i JJ j e e l i o n s . S i l a qualiTé des
a u lieu J ' ê Lre injeelée Ult cimt>nt, comme i l cst
appnis •·c�te, surtnul. pour le� voOTc", u n h'I' U n d p•·ohiCHle
ti té ohservt> aillctlrs, ees <'hu t.es
dt> eontraintt> ont l i t> u
nnlle� rl;:puis r i n q n n s ,
ehantit.:r prés.
?.
EI!(�,; rest•ml infú-icur·t·s
s'huit. d o nnf.l'.
Le pnint fixc
h
Iu mise e n tension ont décelé
Les contrúiPs
pertes d e 4 ct
n° l V
de
l e s p•·erniers i n s lants ct. svnl
résoudre rl au�
pas les uwyens
i n s u tli s a u c !' .
eas parlitulier, ee n e �ont d u n c
!llfi ii(JU<:IIl
pour r·tlmêdÍPI'
il
11111:'
E n g é n é r a l , la vraic diffJeult{ cst de d é c c l .: J" l a Jdl·
la 1>réci�ion des mcsurcs t!c
cicuec ct J'évalu�•· eonc<:LillllCrtt J'impurlall("tl des tr:t·
ã J:,
\"UHX d e euu�olidu tiun
lt�
murg�>
tlc
1() % qtl<: l " n n
.:onduiLo:: to•·�:éu
Ril'd·Mürd
J o:: s F\.>rdlS ).[oi r·it;e� d ' .\lclsch csl � taUle p ;,t r lni·mCrnP
pour les solfit:ÍliltÍuiiS rwrrlltdlls J t> �llrvi.-;� (fig-.
8). l i
a repm1dét n t ? t é équipt\ r l � q•mtre ui\hl<'s B H H V d e 1 0 0 l
pour perrnel lrc les cssais d e réecption. Ferrnéc par·
UIH:
ealotte �ou� le point IV, la par·tic anwnt dt• la rnnduitf'
i\
ent.repreudrc.
U n tra,·uil d e re genrll n éto.\ cxf.nJté dans In J"ot.:he
•'OIIS I.itonnl. l ' ép11ule•ncnt dtJ hun·11gc J u /Jez, e n lra 1 o .
Ccpen J an t , � u t · t.:C dranlier, le� anna:.(•:s les p l u s i n t é
res�auts suut (" tllX <J uÍ o n t f.té posO·� d a n s l f ' s rna��ifs
�uppflrlunt les iHslallatinns d e chnnticr. C'e�t nu J <.: b u L
rles To·nvaux quc l ' at .tention du pcr·soJJJ<ci a jJ Cnnis
tlé.:ouvrir des
faillc�
1lr.!
découpa11 t In plales-funnes su1
lcs(IU.. J !cs v c 1 1 U i e H l J ' iHre 111011b;s les silu� ct tow-s t! c
a Hé misc e 1 1 eau progrf'� sivem e n t <'t les elfo•·h exccp·
b é t o nn;o:;rc. H é n ctivées pur
tionncl� absodoés p11r leti ancr·ages, Jont la t.ensiun {Lai l
tiOIJs d'eau, cllcs d o n n a i(·nl des sigrws J c nwu\"Pm<· n l
inqui�tanl�.
e o n s lauuneal aclaplée
4.
/i
la .:har�e.
Con11oUd.ation d.es appuis d.e barrages et coefficient
de sécudté des conslructions ancrées
Les n no:: r·ag·•:s so11L l1'ÕS iudirpt&s, 1'1. parftois i n d i s p(:n·
Un irnportant t•·a,·nil d e � o u t é n C 1 1 1 e n 1. J u t êlrc
c u t é e n tuule h<lt<:. l l
lons rl ' n n rrage, i u d i u � s
J.t> ca!Pul d r m n é
li·ghcment des
t l c ,-.crt.uins hnrr·ug4;S.
uuvra)!r: :
/Jt<r
cxé-
entre autr·f'� ô70 h o t : ·
it
'/{, �ur· J " lwri7.ontalc, d a n �
l a rod1c o: o n :.( l uwér;;.tiqn••.
�ables, púlH' Iu consolitl a l i o n J e l a rothc de f o n d a t i o n
4
vi brntion� et les iufillra
!1·
JJr
J. ,: o p o l 41 \lii l l c r s ' étarlC
cxpo�és p<� lll' t (; c<l� d a n ' s•m
.)J (fL:.(. 'LO
a et
l() b ) .
K H U Z E STAN WATER
&
POWER
AUTHORITY
l RAN
MASSlF
BARRAGE DU DEZ
B O U LO N NAGE D E LA ROCHE
EN EQUlllBRE LIMITE
'" ·�··:;;
• " '>
l
' �··.
o
..
'
Fig. 1 0 b.
l'ig. I O a.
T' a p rCs
faille,
mai� ]p
\
f'nt.rée en fonct.ion des UllCrugcs.
de détoumer la queslion tres déli
coelficieat U e frottemP
ril. dans la
gros ÍllrtmvéniPllt est que l'on i�uore le
degré de sécurité
li
\
faul
obtcnn.
imi�l er
le lait. tjue
if' •�oellieient
suiva n t. les eas, attei n d r·e de� va-
saw; yue
<Jlt'à conliJJuer
c l lcur stabilisalion.
ú
la
s é e u ri lé �uit ns�urêe.
La solution
rlnmaiue
de
li
ne
obserYP
l' encorPles mrHJverncnt s
t:�L plus du
b
FORCES MOTRICES
D'AMSTEG- C . F. F.
BARRAG E D E PFA F F E N S P R U N G
CONSOLI DATION
vr · n t
eom·ir·nL de
r n t r e nnerage�
de
jl T'éeoulraintc r:l Jt,s nulres lltwragcs Lcndrts ou " o n . :\"ous
<J.Itruns l' oecasim1
illalgré
d ' y r Pxcnir
i l cst Süllvcnt iwlicplé de comLi11t<r
dilfti-
STA H LT O N
S.A
S W I S S BO R I N G S . A .
l'ig. 1 1 .
5
FORCES MOTRICES O E SCHAFFHOUSE
BARRAGE
S_ A
DU R H I N
Par omt.n� , à Schafllwuse, de :1959 à 19G:l, 166 ancragcs
UUHV
de
32 li 220
t, verti�:aux d indinés, ont résolu
ANCRAGE DU RAD I ER
les
hntaroleaux,
du barragc à vaHHC ont été
dans
.baw:s d � o:ulcairc formanl 1� l i t du fleuve.
La
des pilcs a fail l ' o b j eL d'études de
rnatériaux
[!1].
au
Laboratoir�
La qualité Je la
fPd�rnl
roehe
d'cssais
des
ct. l e comporle
m�nl des ancragcs ont dé t!M.erminés au cours d'essais
de c.hantier, exéeutés avec le cmlcotns des spécialistes d u
13).
T.aLoratoire de mécanique des lcrre�, de Zurich
Ce dmnli�r esl un cxemple do� l'utilisation
dans le� cnnst.ruct.inns
rlc
vue du
dn
Fig. 1 2 a.
FORCES MOTRICES OE SCHAFFHOUSE
BARRAGE
DU
S. A
lilé
M�:
valcur� du eol'llicient. de cnmpressibi
d � l'ordre de
10 000 il 30 000
kgfem2, que J'on
peut romparer au cocllieient d'éla8Lio:ilé
io 400 000
RHIN
ANCRAGE D E S PILES
800 000
kg/cm2
d'un
ealeairc
en
E
de
masse
200 000
ou
de
kgfem2 su r échantillons.
:\fai� eetle étude mel eu évid�11ce tout.es les faiblesses
l e domaine des maté-
SWISSBORING S . A
l'ig. 1 2 1J .
5.
Ancrage de barrages et de piles en rivii!re, probli!rne
de la déforrnabilité des roches
u�pnis la surélévation du barrag�� d�s
Algérie,
en
1937,
l'app! ieatiun d � timnts de
tr·ainte dans de tels cas a fait l"ohjct. de
o--l' nncr·age esl �:omplété par des injections de e o n tatt
e l de eomulidatinn.
i\lais i/ n ' e s t pas néeessaire d'avoir
prohlCrne
cxee ptiormel
l1
résoudr·e un
pour I'!'("Ollrir nvcc profil aux
d'ancrage.
le;;
FoiT6 \_ lntrices du HhUnc,
H B HV jJOur a n crer les
�ix côhlcs
el e la
de
50
priw
d ' c a u ü� la !Jinna.
t , ont JG et Jlj m de lougucur, c t
d e s schistcs st\riúttux.
6
FiK.
13.
-
F . )-1 .
de Schall1wuse. Esoais
me,;urc de délormation du rocher.
d'ancrages uvrc
r
l
l
l
M�:'
surfact-s,
sur d e trés graud�s
o u sur une
partie d e
construction clle-même.
lis
la
rcwlent
douc appa
dcs é l u d e s , comnw
raitrc
inslrumcnt d'u11e mt-s urc réel l e .
et
êtrP Í lll· orpurés erJsuitf' il la strurturP
,\pr·Cs
plus
d'llllC
avoir
�on eompork-
rnenl, iis pcrrnettroul d e le vérifier.
Les aw:rages ne dnive n t
consirlérés
conunc
&trc
unc
de
s c e u u r > , réserv.;e aux cas dósespérfs.
6. Fondations spéciales pout l'anLar
rage de blondins,
ponts, ete.
téléphédques,
l.es hlundins du
de
Fig-.
Afau·
j.',_ -
Barragc de }f;mvoisin Hvcc },]ondins.
B LO N D I N S
êtnient nccrochês à dcs parois
C H E M I N OE R O U L E M E N T ET P O I N T F I X E
L e chcmin d e roulenwnt sur In
rleux conloirs ct s e
vidc.
J\
en p o r t e à f u u x sur le
êtait
en ces ewlroils par 46 càhles de
15).
80 l d e 15 à 20 m t!e longucm
Sur rive
câbles d e
l e point fixc
t . La roehe, un sehÍHle
it
arnarré pur 18
veines d e quartz
trils fis�uré, a exigf u u tru.itemcnt soigncux: par injcc
tion.
Au harrage du 1\fuiry, les bloudius out néeessité l ' c rn
plni d e
G2 câ.bles d � 80 t pour l e ehemin d e roulemcnl
e t 10 câhles d e 66 l l-'0111' l e point lixe rive
ici a été la nntllre du sol. dcs car-
Fig.
15.
FORCES l-40fRICES DE L A GOU6RA $. A
La Iongueur lihrc rlcs
n'a pas été eiwenlée,
JWllr pcrmcttr·c un contrôle
d e la préconlraiute
c t pour s'assurer qutl lcs
iJ
étaieut bicn retransmis
la 7.o11e de sccllement.
Pour In majorlt<.:, des
aprb les quatre JH't•micn
cptes pour-ccnt.
l'our les autrus,
y
eompris einq
réi11jeetés
aprCs défonnatio11 a11ormale d e la 7.0He
l nrs tle l a mise e u
sccllcment
c l l c n' a pas dépa�sé 10 %
a u e o u r s de> deux
Ullllt:e� suivantes onl prouvé cp1'aucunc pertc d e t c n ú o n
mcsurahle n ' a v n i t l i e u .
Des auerages 0111 aé utilisés milm-. dans des ,-,as p l u s
modcotcs
du
tcrminus
du
tél.:Ski
découpc dan� l e s st:histcs u ne
lCvre mince, avcc un balanccmeHt. d e s couches vers la
SONDAGES POUR LES ANCRAGES DES BLONDINS
SONDAGE N o 2
( RIVE DROITE )
ro>lt) ct d'llltératímo, t. dlc� q u.' o u l es o·et••ouvc mêlnc à
FORCES MCTRICES DE LA MAGGIA S.A. · l<X:I..R NO
gJ•:,u d c prorondL·.m·.
T E L E F E R J Q U E VAL BAVONA
D n n � d e tcls c n s , il cs l évid +�ilt- q ue In q u n lit ó dc
PVLONE 2
l'ancrage csl avanL t o u L un probl�me d 'i 11j c d.ion .
--"-""'-�
-
"';:-,:-:': "�'
.
lOlAL
:>!;
'
•
::::::: �
pnr lc:> Forrcs
Carlo-Robiri, comstruit
fl.1<'tri<:t>S d e l a
9i
li]
pour u n f' ch urge u t i l e d e
Diver� pylônc;; o n t
LO
l.
a ma rr é � Pn fl c s el((lroits s or1ve nt
trC s c s c arpé s pno· 36 ancrag c �
BHRV
exécutés eu
1963
daus l e s graui Les du vu l Bavuua qui ]Wésentent 1\e t ou t
rmtres p r o blê me � , fle p e rfor at in n par cxcmplc. q u c l e s
l.: lo
._ • . , ,.
�"""- 5 " "' :E
Dans l e d omu i n e des téléph�rÍLJUes, un a u t r e c xc u!pl e
cst. r elu i tlc Snn
sdoisLcs Vlllai;;an� (fig.
17}.
1Iai� u n e siluation � p é c i a l c a étt; r eu co ntr ée
dn \Vrúd, ã
it l ' 1/ôpital
Zrni r h , puis e nr o re HU nouveau YÍadnc rle
lf,•,.r[i.berg d e s Chenoin� de fet· fédéo·aux (fig. 1 8 ) .
Daus les d c u x •:as, l e s a n cra r.:;c s stabilisent uuc t;t!!lS·
lr·udiou s ur pio>ux et le s <· c ll �m e u t se faiL dau�
Fib'· 1 7
m üla � � f' s ,
uprês
avoir tr·uvcr��
df'!' terr aiu�
des
mt•r1hk�
,],Uormahles. Jlor1r évitcr· ú In co ns tr·u c tio n de� s o l l i c i
t a t i o n s i n d é s ir a L lcs , l o r s d e l e t 1 u i s e e n tc n s iuu , unc
VIADUC
S E E HA L D E
cOnlrll·hutéc a éL� pr� vu c . La l�te d'unc•·age tl S l e ll léc
IV
sur nn n ppui formP. d ' u n tubc o'l'acier srellé .-lans l e
HERRLIBERG
dircctconcnt l ' cffor l- (le
ro che r , auqucl i \
c o ntr ainle , Sllns
el par cousé(jUenl �aus
mer les t ena i us rnf'u hl c s .
l.orsque la sm·face du roeher c s t. a c c cs s ihl e , on
I)CUt
par eunlre clwisir la s o l u t i o n a d up t é e pour uu p ou t de
l'Axeustra.çse (Í la sortic d e llmnnl'n. lei, une poutrc
en hCton p r é r n n ll'lli nl fait la liaison avcc la not,vellc
ch au s �ée p o s é c t.H r;!H; orb el l enu:Jit sur des c O H s ul es e t
pili e r s
élancés. L+� ma;sif d ' 11ppui
()l, e� 220 t dans
ri\hlcs R B H V rle
e s t nnerP. p a r s cpt
l e s e al cnil' es .
La Swissair a t o u s t rui t , daus uu d e ses ha u ga r s
f<t•JlNt,
Fig.
il
UIIC p>lr<ri d 11 � ó p aw tio n iutP.ricuro ([ o n l lr• � O tn
m c t ne d oi t r�� ' npp11y er
ú
IH e hn rp eu t e d e la toit.tlrc.
f' o ur c c l t c ra is o n , la fondation sculc d o i t supporlcr, en
18.
plux tiu poitls assroz faiblc, de� f'ITorts tl e r euv e r se m e n l
i mp ort.n n t s . L e tennin est formP (le limons e t rl ' nr gilcs ,
allu•·ious lacusl.res ré1: e ntes qui uut Jéjà posé Lieu dr-o
AEROPORT D E ZURICH - KLOTEN
pruh1Pme5 aux o· nns lructnurs d P l ' a Prop m·l
PAROI INTERIEURE
�fig-. HJ<.
Swis sb ori n g ll llt i l is é p o u r C (' S ro n d at. i o n s nn lypc
ll ' a u crage d é vel op[J é dcpuis qu cl q u e s u n n é c s [JOUr les
a llm:i o ns , s o u s [., n o m d e TI!II F I X (flg:. 20 et 24 r).
l:nc ra n gée d'nner·ages ver t. i cnnx, sous lrr p no·o i , d
Ulll:
I'UIIg-é�
i tH;\iJ10:o:,
1�11
de�
j)I'O}IJil :! O:IlH:Ilt
béi[UÍI[e�,
rcprrnn;:ut de� dfort� aiiCI'IIo>s olc l'fllllPI'e � s i o u oot de
trntt i o n .
Lt:s aneJ·agcs 011l ,··Li· s ou m i s
it
dt:s essllis d e l ra d i ou
u l l ;o u l j us qu ' ;o' 3G ro>�pertivrmcu� ,", () t.
Crt t:'xemp11� ronccr•nc un J•lmninc (jlli e�:>t. ,.:��Jemc n l
('('iui d e S
f\llHIIliÓ•)I'r�
SlO' p iC llX, d O il l J C S fi ii(Tft.gcs en
a ll uviou s u e n;jJré �eulc u t. qu'uu t•as purti .· ul i t> r . !\ous
y rPt.ro u v ons 1Ps prohli:mcs qu .. nos c n t rf'pri�<'s o n l.
o·c•wouto·és
Fig. 19.
fac1:
SIHI
pie u x forés
d e gl i � � c -
lri:s r a i d P . l'our o\nu·ter t.nus
ll B HV d1·
m e n t. , In f n i l l e a óté i nj c ct é e ct (J Ua L r c
100 l. pos1\s pour a u nP r l e nPz rol'iiPliX au massif nnrd.
io
Ou p t> u t v oi r nne e o.. n i c h e
fonnú:
dans les h·hi�LP �
•pu�lrp1c� r n il trc � du premicl' aucrage.
JHil' J'.;, .•Hion,
tlou1w la
•ncillcure r c prC scnLa li o n p o ssibl c (les VM·io t i o u s de du-
8
([UIJI'antc
nns
a •• c r · l'exécr11ion d e
fio\\Ío, �OUVC I I [ utiJj�r\s e O IIlliiC picLLX.
d1•
Définition d e s ancrages de précontrainte
J,a L.JUC�lÍOil r,,nd a m c u t n l e !JIIi
tl c J Mi u i r d e
Lr• pn r o i vo•·tio·aiP C!<l. l e phon d e l a (aille qni nl!kurc
i ei , c-1. � u u pr o fil, t o u n u t: n L ê
7.
d <'pr•i �
ftu,:mt h e u u e o up
typ<ls d ' n n e r ,t g ü , ,
Q u' c s t - e c qu ' u u
ullo'I'IJgc dt:
��· Jli>S <":
m:r i nt �· n n n l
o;�L
ph' � pr�l.'isc l es diJT?,n�nts
J!l'tÍI.' O il t roint e eu rtwhcr ?
(�u'cst-rc qu'nn oncrage e n nlluvions ?
Fig. :w.
-�·IJB'Fi�� 1 w
"xlr�it.�
(lpre .• ,.sais
Fig. 2 1
Cssais .Io ' <Hu:no:.-c�
T U l\ F l X a''''"
di�positif de
o·ontfllinsutiun
d e � JéftJrmuti .. ns
pJ.,stiques.
Existe·l·il
t.l t� s
aucrage�
de
précuntraintt�
t�u ;;liu·
vions ?
O u e�t conduit. à dis ti ngueJ troi� c al ég orics d ' & n ·
nagcs
C(lr' il cst Cvirlcnt qu'nnc fondatiuu en lcrrain rncublc
a un comportemcnt bicn diflérent d ' un appui en r· ochcr ,
bien que 1:ela StHnl>le
�iasme
avoir étê oublié dans l ' f' n t!JOil·
a(Tirmpagnant le développcment. rlc !Hmvrn!lX
s y s t.Cmcs
C'cst pou1·
à ces quustious quP :-; o n t ras>'tllll·
- Les anc�ages J e prCcuulrninte - Vurspuuuaukcr.
- Le� ancrages t .. nJus - Angespauntcr Aukcr.
- Le� ;o ncrages passih c t pieux tl" tmeliHu
.�nh.r und Zugpfiihle.
Avct· ks wwrage:; de prénmlraint�:, le�
.,[Je[,;
hlês, d n rH !t� ('hapilre de,; fondations spCcir�lcs, rlo::- o cxem·
cation df's rharges extér·ienres sont
ples <Jni pnmis�ent. di�pnrnte;, av<�c des aru:ragcs en hon
m e n t pnr la détcnt.c du milieu
rocher· , eu wauvais ro chct· e t en alluvious. Car·, �i vari1"s
la tensiou daus le câhlc varie semihlmwwt
soier1t-ils, iis 11J1l uu poiut cu commun, r1ui c�t.
d ' application d e
l[
)'f'tl·m·t..
)P
mn•le
uHmt alteru;'e avt:l: uue r:omprcssion, fl·nnsmisc par mlC
structurc au ma�sif d '" fnndution qui la �uppúrlc.
Or, c'csl la réaction d e l " a n rruge ;', ('et effmt qui
C'cst
ellr• 11u'il convicnl de
das�!'!' l··�
d ., l'appliun i que snns <pte
;\vec if's a11rragrs pa:nifs, l'cfl'ut·t rxthif'ur <".<t t.rnns·
mis au soi p a r un procc�HlS que l'on peut. décrir•e pru·
s'agit d ' u n c for·cc cxtéricure de tr;wtiun .:''f'ulut>Jit;·
Ímporte au point d t: vw: lPchniquc.
Echlalre
analugie avm: h:s théurics des picux ba��:�,s �ur l'étUllc
de zones pl:��ti(JUI'S et (le surfaces d e gli��Pmeul. .\lai·
hcurcuscJucnt., le!> �·ésultnts n urnériqucs s o n r diSC!Itflhlcs
ct ces théur·ie� u'out. encorc
qui doit i>trP ehiflrée
JifiL'·
P ar coJltrc,
1'1
valcur yualitali•·t•,
dt> dmntit�r.
i! e� t évidcnt quc les clfods rbns l'mJCI'ngc
uugnwnteut "-!l mCme tcmps qut;
ltHsious daus le
Fig. 2 :t .
Cenlre m\·dicul, (,cui.·'<'·
Essais d'ancrages B B H, V-TU BF l X.
9
-� ----
ANCRAGES EN A.LLUVIONS
E T U D E COMPARATIVE DE lA CAPACITE DE CHARGE
��::. 1�gm
l:u ·d :�:��7,�
-;�····:�
ANCRAGES OIVERS
--
Fig. 23.
-
-
-�
s oi ct q u e l'efTot·t e x:térieur. C ' e s t l e type
d'ancrage qui convicnt en cas d'eftorts
alternés.
Le compot·Lement d'un ancrage terl(lu de
la deuxióme catégorie doit avoir une partic
des caractCres de l'ancrage passif, mllis i\
se pose la question d e l'influence de la
mise en tension. Pour résoudre le pro
bli:: m c sur le plan pratique, la Swissboring
a eu recours iJ des essais.
Les premii::r cs séries ont cu lieu de jan
vier à mai 1U62 à Wal!isdlcn sur quatorze
petits ancrages tuhulaires en acier St. 5 5 ,
procédé TUflFIX (fig. 21).
Une autre série de tro is essais a eu licu
il Gcni:: v c en 1963 ct 1964, à l 'cmplacement
du fulur [entre médical de Champel, oU
les ancrages étaient constitués par un
sccllcment TUBFIX et 1m cUble BBRV de
233 t (fig. 22 ct 24
Les r·ésultats
eornparés à ceux
ob tenus avee des pieux forés Rodio de
traetion, dont des exemples onl été publiês
en 1938 déjà par le nr Kollbrunner
[\s ont êtê eonfrontês aussi avee les
tats d'essais publiés par �lüller-llaefeli [G]
ct .Mors [7] avee des massifs de héton,
par Bouehayer [8] avec des pieux de trac
tion, par Müller [9] avee des pieux ?.lV,
et par Briske [10] avee ancrages injcctés
J3aucr et picux Lorenz ((ig. 23).
Dans les dcux cas, à Wallisellen et
Gen w
i e, le soi é tait três mauvais, et l 'on
a obscrvé de grosscs déformations plasti
ques soit dans la zone de seellement, soit
l'ig. 2fo a,
lO
b , e, d. - Types d'ancrages
a) boulon injecté
b) BBRV
e) TUBFIX
d) BBIW-TUJJ!'IX
E""""'" �g/em
Or, pour éviter· la fissur-ation de la gai n c de ciment
qui enrobe les ancrages �ur la longueur libre, il faut
limiter [a valeur de f:, J!, soit de K.
L'expression (2) permet d'écrire :
'
'"""" '·· ··t;-.
� "'
'·
r.
E, = /(' . 1:. /�a . ±
,
000 �g/em'
(3)
"·
Jl0-t.'a
.
..,_
111 000
F i g.
Ua Kg/cm
2 5 . - VHriatíons d c l a préconlraínlc.
dans celle d'appui. li en résulte que la phase de conso
lidation, pendant laquclle le tirant doit être maintenu
ou remis en tension, peut durer plusieurs mois. La
perte de tension initiale, si eet ajustement n'a pas lieu,
pcut dépasser SO o/o.
Lors de l'application de la ehargc extérieure sur un
anerage tendu, la déformation du support est impor
tante et provoque une déforma tion de l'acier. La ten
sion dans \'aneragc var·ic fortcment, contrairernent à
l'ancrage de précontrainte.
Pour faire une distinction netle, on peut se tenir â
la définition s triete de la précon/rainte dan'J le béton
armé.
Le bo!iton préeontr·airrt se distingue du héton ordi
naire, â armatures normales, par trois caraetéristiques :
1)
2)
économie du poids d"armature ;
absence de fissuration du héton :
amélioration de !a rósistance aux elforts �ydiques.
3)
Laissons la premiCre de côté pour le moment.
L'absence de fissuration se traduit par une augmen
tation de la résistance à la corrosion, qui a une impor
ta nee primordiale dans le cas des ancrages. C'est aussi
elle qui permet de définir mathématiquernent le pro
b!Cme.
En reprentmt la théorie de Birkenmaier [2], e t en
lui faisant suhir quelques transforrnations, on montre
que :
ó.
V
= Z
= Z
l
�--�:��
(l)
---
1 +
U·f;:o.i:a CJa
1
1 +
.
= Z-K
(2)
V Augmenl.ation de la Force de précontr·aint.e.
V0 = EITort de pro!ieontrainte.
oi1 l:!.
=
Z = EITort cxtérieur.
S = a2 = seetion de !'appui.
F = Section d'acier.
Lr = Longueur libre de
E, = i\lodule d'élasticité du
(évent. M l:: ) .
Ea = i\lodule d'élasticité de l' acier.
era Tension de l'acier.
=
Pour une foree d'ancrage donnée,
est constan t.
Le param&Lre a · Lr expr·ime les dimensions de l'an
crage.
La courhe f1gure 25, (jiÚ représenle la fonction (3),
délimite deux dornaines.
Dans ]'un oU K e s t inférieur â la limite, íl n'y a
pas de fissuration de la gaine de ciment., et pas de
probleme de corrosion de l'anerage. Par convention,
comme en béton armé, c'est celui des ancrages de pré
eonlraúrte.
Dans l'aut.r·e, cclui des ancrages
J( est sup�:rieur à la limite, les déforrnations sous
charge sont
appréciahles, une gaine en eiment ne résiste pas à la
fissuration. Les ancrages peuvent être utilisés seule
rnent eornme organes provisoires ou nécessitent des
artifices coUteux, galvanisation, gaines plastii[Ues, ete.,
comme protection conlre la corrosion.
En outre, il faut réduire la tension adrnissible de
l'acier pour tenir eornpte des phénornCnes de fatigue.
Les conséquences économiques sont évidentes et !oin
d'être négligeables.
On rctrouve, pour les ancrages de pr(\eontrainle, les
trois avantages caractéristiques du héton précont.raint.
8.
Capaclté de chal'ge des ancrages
La eapaeité du lirant métallique est en général uti
lisée pleinement â la tension admisc par les normes.
Un des prohlCmes d'exécution est de choisir la lon
gucur de scellern ent correspondante.
Dans le rocher, on se cuntentc de la vérification du
taux de eisaillem e n t pour la surface du cylindre délini
par le diamCtrc du forage.
On peut adme ltre des valeurs moyennes de l' ordre
de
7 kg/crn2.
li s 'agit
d'une méthode de calcul gr·ossiCre, ear on
que les eontraintes sont répar·ties trCs
inégalement.
La mesure des pointes de tension par photo-élasticilo!i
c t au moyen d' extensomê tres donnent d'ailleurs des
résultats eontradictoires, qui montrent cependant que
les contraintcs locales sont heaueoup plus devées.
Dans les terrains meublcs, le prubiCrne cst eneor·e
plus eornpliqué.
La rupture, qui a été recherelrée au moyen des petits
;maages d' essais e n trCs mauvais soi, figur·e 20, est trCs
scrnL\aLle au poinçonnement au
il'urr pieu. Avee
1me méthoilc d'inj ection
o n obtlent, au
C'Ontact du mortier el du soi, une
supCrieure
;,' la résistance au cisaillement intcrne de C'elui-f'i. La
prohahlcment
l"llptrrre se produit (l ans le soi
suivau t des surfaccs gauches résultant
la formation
de voütes ac tives. En tout cas, dans les anerages exea·
vés, on a pu observer que le mnssif il'ancrage entrainait
T=
11
-
--
NATIONAL
B U R EAUX
R E G I ST R I E R K A S S E N
A G.
B ECK E N H O F ST R . 1 6
ENCEINTE
OE
d ' i m p o r t u n l s volnm es d e tene . Puisqu'une vériflcfl t i o n
FO U I L L E
di rc c l c dans le soi c s t i m p o ss ihl c , o n ne peut s e f i c r
:J
mathématique de phénomCncs sur l c s q u e ls
trop d ' hyp o t h esc s . C om m c dans l e domainc
il raut
des
il Faut donc se contcnter des résu ltats d ' a n -
er a g es
C e ux-ci ont pcrmis d'oht.enir :
11)
'"· c c de p c l ils nncrages, une r�sis l a n c e supCI'icure à
celle
<l'un
massir
ou
d ' u n pieu
das�iq u c ;
nncragcs en l e<Tnins meuiJlcs
1 5 0 1.
9.
duni
la c;op,.cit&
Enceinte de fouille, murs de soutênement, murs d e
quai, ete.
Les fo uil l e s d e la een l r nl e de
d e s Fon:es
.\lotrices d e Zet·vrcilu, o n t ó t é
STA H L T O N
SWISSBORI N G S . A
S.A
l'abri d ' u n
à
rideau de palplanl'hcs hllll.ues
travers les aHuvions
graveleuses du R h i n .
Qua t o r z e ancn1ges ont é t é e x é c u t é s en 1 9 5 5 , a v e c
Fig. 2 fi .
ca p acités
de /jQ, Gü c t
80
des l o n gueu r s vari a n t d e
:22
Jll .
Les
a nc r a �e s
couverts
lors
onl
d'une
étt;
t et
Ü õ
dé
phase
u l t é rieure, et i l a éLé
d e vérifier quc
lils é L a i t excel!ent.
pur
Iu
( Rühlwan d ) (fig. 2 6 ) . Ces au
t-rages o n l é l é égaleme n t déga
gés p a r l a s ui t e c t présrntaicnt
tous
Fig
27. - E n c e i n t e
<le
fnuille
c
Beckcnhofsl•·asse, Z n r i ll.
un
aspect excdle n t . O n
A n cra::ies cxc;n·és en 2° <':tapc.
de
f.:r d e
'"
ROUTE
D U LUKMANIER
GALER l E D E PROTECTlON
p l a qu c tt e ,
l ' F.i g er.
�lais au r·ul d u
de
tifs
l.r;l.-mar!Íer,
upd!S l es résul t ::l l s posi
l a s é •· i e d ' essuis de Wallisel l e n , Orl til i l i s c p n m I u
fois des
un � r u ;{ e s T U B F I X p o u r · m w
pr· n te c t.i o n cnntrc les a v a l a n c h e s ,.. n tuil lé e
é h u ul is d e
d ,.. r · u < · h e s
ll n s .
Fig. 28.
12
])('!l l e
tri:!s
(fi�.
li
les
s ' a g i t d'un ::nnas d e h l n e s
En été 1 g G � , :'lw é s dcux c s s a i s õ 32 t s u r le ,..hnu ticr
même, 17ú n n c r·u�es ont été posi·s, puis � � � HJG:J e n c o r c
t l!..
[,cs UIW!'a;_;·<·S d11 lllll!' d e Hlll l é lli'!II C I I l U I I I O H L d r ; l a
ont I·L{; t e n d u s & 111 t , ceu.-; d e h• d rdle t e n d u s
l.f's
e o n l n!k s
clfc<' I IH�> d<'
les a nera
lr.s
perles
pour e m p ê du�r
k dÓ\'elopprm e n l de
des tl'rrcs.
20
à
Iu
pous�ú
anerages T U D F J X
Des
30 t o n t
des li1n o n s
de
ó tó cxóe utés d a us
immeuhle
il
d"l�'ngt' ct
d a us
moraine
uue
8 a hlo-gr·aveleu�P. pour los fouil
rlu nouveau h i\ t i m e n t rl P
:tüd!ler�cltule.
il
,'lais
i. 7. nrich
O l t e n , les
tr
a n c r a �,-�
rl'un mur rle son t?.uemPnt a u x
Stirnimann
u�ines
s o n l.
dP�
dbles R B HV, ca•
travers•Í u n e z n w·
10.
Equilibrage des sQus-pressions
En
la cale séchc de
Karachi
b é l on fort'8 lle
BIJHV de 100 t.
J.e sable argileux e o m p a et. a
buiLc éla!"gi i1 la ba�c de chaquc
moy<:n de
a ét•; aw:rée au
GG elll, lJ08leornprinu.;s
pnr des
rnit avec les trdllliqucs
ir
le
complet.s o n t.
[k� essai�
fait� a u p rr'alobl e
_\ lilan p o u r J,�lcnniner le uwde de rnisc e/l o:: uvre et
tlt:l r·cs pieux.
IJ
Jonc d e pÍeUX p•·écont.I"I!Ínts SUl' enx-mêmes,
doul la
so\
qne l r
proprc sera cclle d u bU.on, H l ll S
s o i t rlire c t e m c n t s o l l i c i t t par
ll' s
C1:rtains
.S.)
p re s s i on puis
succesoiveulenl
à
1 1 0 t e n com-
t en trudiou (fig. 30).
Les foragcs ont été exécut.Ps au rotary ave<; circulu
h ou e
tion de
En
de L c n t o u.itc c t l ' a nnage n été scellé
eorn p r e n ri des limons Sllhlon
••sl as�cz eompact
DIRECTlON D E S CONST R U C T I O N S FEDERALES
P. TT
Z U R ICH - E NGE
rlans l' en-
LT n essa.i d c tr·nctÍün pa•
f[He l ' o n c s l ln':�
1964
loin
d,.
(•. ompo1· 1 e ment 1le l ' a n crage csl
cc
ro'stc
s'il n e
11.
IHÚfiiC
t y pe
pa�
Calcul d.e la fol'ce d'an<:rage
Ainsi le� p r o b!Grn cs de l ' e .� (:(·utiuu e i. de In Cf']mr·ité
riPs nner·agps propn:nu�nl d i t s suut l,ieu rósulus ; il e 1 1
e > l rarc w c n t d e m f: m e d11 prohli• m e
<l«s cffurts sollicita n t lcs
fl:m� l e
le
soi,
m e n t. .
SWISSBOR I N G
J� A. N C R A G � S T L B F I X
38 A N C R A G E S T U B r i X
Fig. 30.
B5 lo
de
rl1�
la d é t �:rmina l i o n
< ' U I I l Í n w·s
dans
d r paroi,; d e palpland1es ou d e rmns d t� wutCne
S.A
d dornw bilité
d 1 1 s y s L C rn e .
13
Fig.
31. -
Bfitiment des p o s l e s , Zm·ich-Enge.
Exécution des ancrages verticanx
T UB F I X 85/110 t.
En fait, les ealeuls de méeanique des sols font inter
venir des étals limitcs et ignorent prati([Uement la
valeur des déformations correspondantes ou celles
d'étals intermédiaires.
M. le professeur Verdeyen, lors de sa conférence à
FriLourg, rclevait la même dilllculté pour le calcul des
radiers.
En pratiquc, i\ faut tenir comp te, dans le choix de
la méthode de calcul d'unc paroi ancrée, qu'un ancrage
constitué par un càble de préeontrainte exerce une foree
au point d'attache variant assez peu, dans les limites
du déplacement de cc point, di'1 il la flexion de la paroi.
Pour un
constitué par des acicrs courants
du commeree,
le contrairc, puisque l e point de
fixation ne peut, en comparaison, se déplaeer ct eons
titue un point flxe de la déformée e t un cen tre de rota
tion pour l'é tude de stabilité.
Ainsi, la forcc d'ancrage varie selon le type de tiran t
adopté.
12.
Adresse de l'au/eur : Ch. Comte, ing. dipl. E P F
e / o Swissboring O v e r s e a s C o . Theaterstrasse 20
8022 Zurich
RÉ F ÉRENCES
{1]
P r o f . L . v. RAUCEWICZ : Die Ankerung i m 'fmmeli><�u.
SBZ, mars
[2]
,\ 1 .
J g.
1957,
N°
BmKEI<MATER ;
71,
Nr.
9.
Vorgespannte
F'elsanker.
SBZ,
'•7 , 1 9 5 3 .
f3]
Dr. L E O P O L D M ü L L E H : D e r l'cl-�bau,
F . Enke Vcrlag, Stuttgart, 1963.
['•J
M . MAnTI:"'IOLA : Photoe!astische Untersuchungen a n
d e n \\'ehrpfeilern des Kraftwerkcs Sehalfhausen. SHZ,
[5]
or C . F . K o L L B n u N :< E n : L e s ancrages d a n s le so!.
Ass. lnt. ponts et charpentes, 2e Congrõs, 1 9 3 6 . F.rnst,
[6]
A . G. � f ü L L E H uut! P r o f . R . HAEFELI : Die Zugvcr
ankcrung im Baugrund . . . Mitt.. N r. 28 tler Versuehs
anstalt für \Vasser- und Erdbnu "" der ETH. Zürich,
.J g.
80 ( 1 9 6 2 ) ,
N r.
t,3,
M,
page
5',8.
"5, t,6.
Bcdin, 1938.
1953.
[7J
[8)
Conclusions
{9]
Ün peut eonstater que la diversifieation des procéMs
pe1·met aux ancragcs de remplir dans la cons truc l ion
un rôle de plus en plus important !'t variP.
14
Les exemples eitt!s montrent
flu'i\ cxiste divers types d'an
crages aux earaetéristiques es
senLielles difTérentes e t dont il
importe de tenir comple lors
de l'établissement des pr·ojets.
Le terme d'anerage de précon
lrainte a pris u ne signiflcation
aussi précise ([Ue dans la leeh
nique du béton armé. Le com
pol'tement des autres types
d"ancrages doit �tre préeisé
avee autanl de soin.
En introduisant dans les cal·
culs et dans les doeuments
d'adjuJieation Jes caraet.éristi
ques bien définics, on facilitc
la tâche de comparer des ofTres
concurrentes et celle d'évaluer
la sécurité réelle de chaque
solution.
Les observations faitcs sur
de nomLreux chantiers et ter
rains d'essais, en partieulier au
eours des quinze derniCres an
nées, devraient permetlre d'ap
proeher un peu plus de ce but.
H . i\l v n s ; Griindung <' O I! 1/ochspanmmgsnws/cn. Vor
triige der I3augruntltngung 1956 in Kõln. Deutsche
G. Erd und Grundbau.
n . B o u c H -' Y E R : Stresses on rmchor /Jlod;.,, Trilns,ct.
ASCE. Vol. 127 ( 1 9 6 2 ) , Part 111, p . SI,G-591.
A. l\lü1.LEn : ,\IV-Pfahl. S B Z , J g .
79,
Nr.
33, 1 7
aotlt
1961.
[lO]
H . l:hu S K E : Baugrubenumsehliessung l•'emsehstudio
Wcstdcutscher Rundrunk 1\ õ l n . Bou wul Bauinrbtslrie,
! !t . .1;:; . , Nr·. 5 , J\liir·z 1 9 G 1 ,
136.
tmprimerie La Concor<le, Lausanne
S.
ANCRAGE D'UNE PAROI MOULÉE DANS LE SOL
AU CHANTIER DE L'UNESCO,
À
PARIS
par A. MAYER, ingénieur général des mines (e. r.), ei F. ROSSET, ingénietll'
U ne illustration des possibilités d'utilisation des an
crages par ti1·ants en matiCre de construction urbaine
peut être trouvée dan� Llpplication qui vienl d' en ê tre
faite à l'occasion des travaux d'extension d11 pnlois de
l'Ul'\ESCO, a Paris.
Cct organisme
terre-plein
de bureaux e n sous-sol.
Sur un de ses
d' une dizainc de mdrcs
esl fondée sur une sernellc continuc lo urdement chargéc.
Pour prévcnir les désordres possibles consécutifs a la
décomprcssion du soi de fondation de cet édifice, il a
dU être
dans la zonc intércsséc, une paroi nwuléc
m de hautcur, s'étendant sur G3 m
dans le
;];�,;;,
1 Contércnce Jonnée le H mai 1 ':1 6 5 iJ Zu,ich, dcvant les meuoh,es
Société ""i"o de onécanique d e s solo el des travaux de londa-
à l'entreprise
Solétanche.
A 2,60 m au-dcssous de son sommct, celle paroi cst
par barres, ce qui a
soutenue par unc í11c
permis, d'une part, la
de l ' étaiement généralcment prévu pur Lutonuagc ou contre-fichcs dans la
fouiHe et, d'autr·e part, d' assurer, par la mise en tension
des tirants, une sorte de précontrainte dlt massif de
terrain à con tenir.
Cc dispositif d'ancragc a un caractCrc provisoirc, car,
unc fois
les plattchcrs du Lãtimcnt seront en
mesure de
les poussócs de ee mur cxtéricur.
Nature des terrains et caractéri11tiques mécaniques
Les tcrrains sont constitués à partir du tcrrc-plein
par :
- 3,20 m de remhlai
- 6,UO m d'al!uvions
- au-dessous, les fausses glaises.
-- -
COUPE
EN TRAV E R S OE L'OUVRAGE
·.·:
�·-:-
Fig. t .
Coupe CJI
travcrs de
l'ouvrage et
vue en plan.
'
Ponneau primeira
Ponneou
secondoirP.
Les cssais en laboratoire dicctués sur échantilluus
intacts unt pcrmis de rctenir ll's caractérist.ii!UCS sui
vantes :
Alluvions anciennes : 'f' = Ji)o
'
t/m3 y '--- 1 , 1 t/m�
y =
'f' =
Fausscs glaises :
'
C = G, 75 t/m� y = :1 ,l t/m3
La nappe aquirere esl à la cote 2R,OO cnviron.
D.
(�l �0�1misc il
m d e lcrrc.
Màhode de ca/rl!/
Poussée des /crres
Cotc 31i,OO
Calcul de la stabilité de la pazoi
et des efforts
à
reprendre au niveau des ancrages
A. Surcharges
i\ous ussimilcrons la surcharge coucentrée .-le 4G
due à la scmcllc de la Sulle de conférenres
-- · semcllc de 2 m de largc dont l'axc cst à environ G m
sur UJlC Lamlc de
de la
10 m
28,00
2 7 , f.0 + E
Cette surchargc, située il la cotc 34,00, e s t équivalcntc
que produirait 1me hautcur J e terro �upla
pl�mentairc
O au nivcau d u fond de fouillc ;
flll tée-pousséc = 1 3 , G - 3 , 3 --' 10,2 t/m2.
à
� :�5
=
=
2,8
lll .
:0,/tÜ - E
27,25
""""""' 13,:, ;
(cote :J2,4.0, voir fig. 2)
momtmts des foree� par
On éeri t q11e la somme
Réaction dans le tiranl
1
rapport au point de prcssion
nulle (à la cote
est nulle.
Forces de
a) surcha1·gcs :
1,47 x
1,47
(Jt, -
2 7 , 2 5 ) = 10 tonnes
appliquécs à 30,60 ;
/J)
OIAGRAM ME
POUSSEE DES T E R RES
des tcrres :
1,47) 6,60
lOJJIICS
=
app]Í(JUées à 29,60 ;
3
3 3
+ • 0, 15 = 0/•i tunne
2
appliquée à 27,30.
D' oU :
27,40
2� -
�"""""��=','·,",·=<t---'-'"' '''--="----R * 12 tjm/.
�·
25,25
J\lomcnl maximal dw1s la paroi
24,80
(voir fig. 3)
La profondeur (prisc à partir
de la cote 34,00} à laquelle
l ' e!Iort tranchant s' annulc est
clonnée par la relation :
Fig.
2 . - Diagramrne tle poussée des terres.
h2 = 12.
moment, qui y est maximum, vaut :
E t le
M = 1,47
X�
"'
2"
- 12
+ 1,65 x 0 , 2 7 x
X
OIAGRAM M E
DES
3,2 * 15 tm.
Fiche de la paroi
La hauteur de fiche de la pa
roi doit permetlre d'équilibrer
les moments dus aux eiTorls de
butéc sur la fiche ct à l'clfort
tranch ant au point de pression
nulle. Ces moments sont pris
par rapport à l' cxtrémité infé
ricure de la fiche. Un supplé
ment de fiche est ensuite consi
déré sur lequel l'elfort tran
chant résiduel en pied de fiehe
s'annulc, la poussée des terres
éta n t alors eonsidérée du eUté
de la fouille e t la butée du
côté opposé.
Partant de la valeur· butée
poussée êgale à 10 , 2 e t de l'ef
fort tranchan t e n rond de fouil!c
égal à :
MOM E N TS
33
27
"
10 + 1 1 , 5 + 0/J - 1 2 = 10 t/rnl
011
truuve une fiche X tdle qll(�
10X = 10,2
"'2
X'
:
Fig.
3. -
Diagramrne
des molllents.
3
- --11
a été ninsi mis en reuvre ::1 1 til·ant� d e 1 2 m rle
lnug:ueur utilc.
Ccs r.irnnts sont cou stÍtlu\s put· dP-s Loat-rcs d"ncicr de
préc<mt.raiut.e. Les hur·r·c� son r. dispos�cs dnns des forugcs
J t: pct.il dinmêtre, duns lcsqucls t>lles �out �r·ellées pnr
injertiou
Le
joragrJ e s l. ob tcrm e n terrain pu!Yérulr;nt par fou
(0
çage d'un lrain de tiges épai�'es
70 nrm ) , par Lat
tag". L'extrémité inféricure des tiges cst. pourYue d'une
puinle perdue sur· laquelle vient 8C visscr l ' armature.
l."arnwturr cst unc barre de prér:onLrainte de
i1
filctéc
0
26 m m
ses deux extrérnités. J.'arif'r est. d e la classc
70/10!"> kg/rnm2 ;
lt7 kg/rnm�.
ú
25 t o n n e s
[;�
laux de travail est d e
1\pt·t.s intr o d u etion de l'ar·malurc dans le !rain r.le
t.igcs, -:m proci;de �irnultnnémcnt ú l't�xlt·action des tiges
r:t ú l'itrjectivn.
\' =
D'uU
Le eonlis d\J t·iment. cst. conduit à l'ex
t.rémité inf;:,·iP-urc de� tige� et r\irr:ulo.: dans l'c�paec annu
lait·c ..,ompris entre l'arrnature ct I u purni intéricurc des
2 lll
t.igll�.
l.'inje-rt.inn c s t plus particuliCrement. pous�ée sm· les
el unc contrc-fl.-:he de O,'l5 m.
A LÍlrc de sécuriLé, pou1· é\•itcr d e pCl"tur·bcr· \'assisc
3
uu
/j
r11
de la partic termiualc, de façon
à
rormcr uu
des fmulatious d e l a Salle tles t� onf�rl'uet:s, uous avons
ma�sif d e �cdlcment ú la base rlu tiran!. Plus huut.,
rechcrc]lé un cncastrement par·fait. fl e la paroi drms les
l'ao·mnture est. enrobée dan s u ne gaine de mortier plas
fausses glaiscs. Ccla est obtenu par
UIIC
fichc supplé
ti'luc rcmpli�saut le canal fonué par le t.rain de tiges,
mcntairc d'1m metre qui a pour l'ffl't de rétluirc les
cc qui a�sure
nHHw.: n t;; et les déplaccmeut�. Cct accroisscmcnt de
effieaec c t sufft>ante contrc l a conosion.
fonrleur eorrespoml à un coeRit:ieut de s t;euriLé de
l.a
sur l a valcur butée-poussée au point de pression
La has11 d e l a paroi s e trouvc douc
à
à
cet organc t.cmporaire une protection
Wtr. dn tírant est constitnée par nn Pcrou e i une
plaquc d"appui sur
l a c o t c 23,80.
Entre ccs dcux pit!ces
srmt inttm:alés des coin�
d'obtenir une inclinaison cor"r"cr.�t.e
qui pc•·mettent
dispositif d"appui.
AprCs durcisscmcnt du t:irueut, I u Liranl cst mis en
Paroi
Ln purui mouléc dans le soi, de 60 em d'ópaisseur,
cst cxécutée
ri
de
partir
la cülll
3f,,iíO,
par panncaux
d o u t la loil�ucur fut liulilée à ::1,50 m seulement par
mesnre rle sth:urité.
Ancrages
l.cs timnt;; mi� en ceuvre � o n t d u typc Bau�r.
l ' o eeurrenec.
En
systCme a été a d opt.é pln.« �péúalemenl
en raisou de l'assuranee qu'il apportait. de ne pus dé
eomprirnet· les nlluvions lors ele l'ext\r:utiuu des forages,
uutammeul en passant à
2
111
cnviron en clessous de la
scmelle dP. foudation d e l'édific�;
à
protéget·.
Dans unc premii;re phasc, les tPrra�senu:uts sout des
<"lltHlw; ú l a eote 3 1 , 7 0 I)Our pern1ettre l"exPcution des
t.irnnts
n
In eolc
32/tO.
les �·akuls eonduisent
mml�t\ul maximal d ú
J.a sc�·onde
rle�n:udue
à
pha;c
Avec cdl1: pt·curiet·e l1 ypothese,
i•
1'1,7
ndmettl"tl pour la ptu·oi un
tm pat· mCt.I'C.
se rupporte au l"h de la fouillc
S fl eote délinitive ( 2 7 , :1 :> ) , la
ancrée par les tiranls. ! l en r.;�ullc un cffort.
étant
traction
horizuntalc au niYcau rle la lile rle� Lirauls, d e 1 2 t
par metre liuóaire. Dans la paroi, l e mnment maximu!
c s t de 1 5 tm.
Ou a
Com11te tPnu
en
prineipe, deux tirauts pai" pamu;au
lcur inclinaisrm, cowpr·i�e entre 1 1 ° e l
18o :svus l ' h oriwtltlllc, dmquc tiran t. ret;uit u1w tr·ae
tiou d ll l " o r d l"t: tle
25 tonnes.
L;; pr�scnec d e hlocs
seu x à l<� ba;<) d e In form <� l i o n �nbl .. u�l\ a uéressité
douhl<:
ain�Í que qudtJucfois \lll C ori c n t.a-
dc ecllc fln plou ortlwgona.l
4
f�i;,nnt nppnralLrr: la pnroi rnoulér:
sa ligne <t'ancr;oge; pnr lmrrcs.
Fig. r> . - F o u;llc ouvertt:
d
tcnsion
à
l'aidc d'un vérin annulaire, puis l ' é crou cst
saire pour assurcr le sccllement proprerncnt dit du tiran t
est e n réalité faible.
bloqué sur s a plaque d'appui.
Le scell��ment des tirants, réalisé par injeetion de
eiment, a absorbé en moyenne 435 kg par ancragc.
U n éeart important a é t é noté entre les absorptions
maxirnales ct rninimales. L'absorpLion la plus faiLle est
La stabilité d e l'ouvrage ainsi réalisé a été contrôlée
à
l ' aidc d e clinomi":tres qui ont simplcmcnt accusé des
contraintes thermiqucs.
Telles sont les quelqucs oLservations auxquelles a
de l ' ordre d'une ccntainc d e kilogrammes par tirant,
donné
tandis que la plus forte a ttcint ·1 900 kg.
paroi rnoulée dans un terrain n a turel
11
est
à remarquer que
pour les dcux tirants
tion hors moyenne, l e comportemcnt
à
à
absorp
la mise en trac
tion diffi":re peu ]'un d e l ' autre : pour 25 tOlllles leur
allongement a été tout
à
fai L comparable.
lieu l ' exécution d e c e travail
ment de sables et graviers, travai! qui
d'unc
unique-
à
la date d e sa
réalisation avait un caractêre d'originalité incontestable.
Nous saisissons l ' oecasion d e remercier
i\1.
Zehrfuss,
Grand Prix de Rome, architecte d e !'Unesco, ainsi que
O n retiendra quc, dans des formations sahleuses de
cett.e naturc, la qnantité d e cimcnt strictement néces-
les représentants du Siege responsables des travaux, d e
nous a v o i r donné l ' occasion d e les cxécuter.
lrnp;imerie la Concord<, lausanne
5
Vera n keru n g e n im Fels u n d Lockerg estei n
Zusammenfassende B e m e r k u n g e n z u r Tagung d e r Schweiz. G e s e l lschaft f ü r B o d e n m e c h a n i k u n d Fundationstechnik ü b e r Erd- u n d F e l s
a n k e r vom 1 4./1 5. M � i 1 965 in Z ü r i c h
Von Or. sc. techn. B.
Gilg, Zürich
l . Einlrit!Ulg
Es ist nicht ganz ein[a.,h, wr Füllc des an der Tagung über Enl
und Fclsankcr zusammt:ngdragcncn Stoffes noeh eincn we�ntlichcn
Hcitragzu lcistcn. Nun gdltabcr einerscits aus
welches diese Tagung gefunden hat, und andcr�its aus der
der nicht imrncr gam: widerswuehsfrcicn Einzclheitcn, welche in den
vcrschiedencn Rcfcraten gcboten wurden, deutlieh hervor, dass die
Vcrankerungstechnik hellle 1war eine sehr bcliehte l\·fcthode zur :Hc
wiiltigung schwicrigcr .Bmwufgabcn darstcllt, dass sic aber noch vcr
schicdcne Problcme aufwirf!, wclchc nicht unbchandclt bleiben dürfcn,
sofcrn ma n weilere wcscntlichc Fortschritte cr.�:iclcn will. Es suli also
in der Folgc mi:iglichst systemalisch auf die vcrschicdcncn Fragen
eingetrctcn wcrdcn.
oin. Handelt cs sieh beispielswcis.c um einen Anker mit kallgen:cktcn
Drãhten vom. Typ Stahl 1 30/1 50, wobei dic crste Zahl dic Spanmmg
in kg/mm2 bei 0,2 ��.; blcibender Dchnung, dit: zwcitc di<:: Druch
spannung anzcigt, so wird als Vorspannung rd. 75 �<. d. h. ctwa
100 kg/mm' gewãhlt. Jst dies tlie einzige Beanspruchung des Mediums,
so breitet sich die unler Spannung gcsetzte Zone von dcr Ankerplatte
birnenfõrmig aus, um sich bei der Vemnkcrungsstrccke hinten im
Fels oder Lockcrgcsicin wieder zu vercngen. Wird nun eine dcr Vor
spannungskraft cntsprechcndc Zngkraft an den Anker angchiingt,
so wird sieh die Ilcanspruehung des Mcdiums vcriindern und koniseh
von der Vcrankerungsstrcckc aus gcgen die Bodcnnbcrllãche aus
breiten; der Anker sclbst abcr ãndcrt seinc Dehnung k.aum. Selbsl
wenn die Anhiingckraft einc Wcchsellast ist, bei wclchcr die Extrcm
wertc ziemlich weit auscinandcr liegen, werden dcrn Anker kcine
Spannungswechse1 zugcmutet, welchc dureh Ermüdung die Fe>tigkeit
in stãrkercm �lasse hcrabsctzcn kiinmen.
4. Statik des Ankers und des Mediums
Dcr erste Typ, dcr \.Chlaffc Ankcr, ist entwedcr als Pfahl, als Nagcl
oder als Bolzcn ausgchildct und wcist im unbclastctcn Zustand kcinc
nennenswertcn Spannungcn auf. Eine Bcanspruchung tritt crst ein,
wenn sieh das Mcdium, in welchem der Anker eingcbracht wurde,
verformt, odcr wenn rnan eine iiussere Kraft anhãngt.
Der zweitc Typ, der mehr oder weniger stark vorgcspannte Anker,
erhãlt seine Bcamprudtung zum grossen Teil ohne ãusscre Last und
wird durch dercn Anbringcn m.kr durch Verforrnung des .\Iediums,
in welchcm er skh belimlel, nur noch in einem rclaliv geringen Mas>c
bccinflusst. Dagegen beanspru.,hen die Vorspannanker das :rvlediurn
\.Cibst meist sehr slark
3 . \Yirkungswcisc
a) Schlaffe ot!er /eicht vorgcspanmc Anka sowie Zugpfohlc
Bringt man dic Nulzlast (Zugl<�st) an, so wird diese liings dcr
Verankerungsslrecke in eine Schubspannung umgcwandclt und somit
auf eine gewissc Fliiche vertcilt an das Medium abgegeben. Dahci
sind bei der Bcstimmung dcr tatsii:chlichcn Übertragungslãngc dic
Einflüssc des Elastizitãtsmnduls des Ankers und des Verformungs
rnoduls des Mediums ;ou bcrüeksiehtigen, Falsche Abschãtrungen
kõnnen zurn Ausrcisscn führen, wer1n die tatsãchlieh vorltandene
Schubspannung dic bereehnete weit überschrcitct uad cvenluell die
GrOsse der Bruchspannung eneicht.
lst das Medium bereits vor dcm Anbringen von aussercn Lastcn
starken Verformungcn untcrworfcn, indem es zum Ikispicl unter
Wassereinfluss quillt oder umcr Eigcngcwicht kriceht, so werden dic
Schlaffanker zu «natürlieh» vorgespannten Elemcntcn. lm Fcls ergibt
sich daraus ei ne Kom.prcssion dcr Schiehten verhunden rnit erhi:ihter
Kluftreibung und somit aueh crhõhter Seherfcstigkcit.
h) Vorspannanker
Ohne ãussere Last erzcugt dcr Vorspannanker nach erfolgter
Vorspannung im Medium cincn Spannungszustand, welcher von dcs
scn eharakteristischcn Eigcnschaftcn abhãngt und nieht immer lcicht
zu crfass.cn ist. Dcr Von;pannanker verãndcrt also dcn Habitus des
Mediums cnts.chcidcnd; er· wirkt im Fels kluftschliessend und crhi:iht
so die inncre Reibung und dic Fcstigkcit. Das selbe gc\.Chicht natür·
lich aueh im Lockergestcin. Dureh ei ne Erhi:ihung des Korn-zu-Korn
druckes wird dcr Schcrwitlerstand heraufgesctzt.
Allerdings bcwirkt der Vorspannankcr aueh cinc Vtrformung des
Mediums, welchc in eincn clastischen und in einen plastisehcn Anleil
zcrfã!lt. Dieser zweile kann unler Umstãndcn sehr gross sein. Ver
formungen becinflussen die Vorspannkraft. Sind sie plastisch, so
nimmt dic Kraft und dementsprL"Chend die verbes.�crndc Wirkung
a!lmãhlieh ab; im Exlremfall, das heisst bei geringcr anfãnglicher
Vorspannung und stark kriechenden Mcdien, kann sie sogar ver·
schwinden. Darum. sind Ankor mit hoher Vorspannungskonzentra
tion vortcilhaft.
sei es nun im
oder im Lockergestein. Nun gibt es
Statik nichts üng�igneteres als unsere Erdkrusle, da sic
müg
lichen Heterogenitãten aufweist. Deshalb isl die Statik dcr Anker
systcme bekanntlich ein ctwas unklares Problem. Vcrsueht ma n, wie
dics in einigcn Vortrãgcn geschchcn ist, hicr einige Systcmatik hinein
zubringen, so ware etwa folgcndcr Berechmmgsgang vorzuschlagen:
a) Erdu11ker
l. Schritt. Aufzeichnen des Gcliindes
cincr
zu vcrankerndcn Stützmauer, sowie von desscn
und
den bcrcits bcstchcndcn Bclastungcn.
2. Schrilf. Aufsuehen eitccr Gleitflãehc im Gclãndemil geniigendcr
Sicherhcit, wobci die 1-'ormcln ''on Bishop odcr Janbu beniitzt w.:rden
nnd cin Sicherheitsfaktor mit blw. ohnc Erdbcben vorzuschrcibcn
wãre (z. B. Fohnc Erdbcbcn = 1,5, Fmtl Erdbob<n = 1,3).
3. Schritt. Verankerung dcr Stützmauer (Daugrubcnumschlies
sung) bis zu dieser Gleitfliichc mit cincr oder mchrercn Ankerlagen
Bercchnung des nótigen Ankerzuges naeh rcin statischen Gesichts
punktcn zum Bcispicl im Hinbliek auf das Glciehgcwicht der Stütz
mauer.
4. Schritt. Bcrechmmg der nOtigen Anzahl A.nker auf Grund dcr
zu/tissigen Ankerkraft, bei welcher das Ausrtisen
ist.
Berüeksichtigung der Gruppcnwirkung, eventudl
mehrcren «Stockwcrken» von Ankcrn. Dazu vdire zu bemcrken, dass
offenbar gcrade in dcr Fragc des Ausreissens die Thcoricn wm Teil
noch ctwas widcrsprüehlieh sind.
Bctrachtet man einen Anker a!lein, so ist das Ausreissen wohl in
erster Linie ''on dcr Haftung abhãngig. Wir habcn aber gehün, dass
eine solehe Haftung nur auf eine Lãngc von rd. 4 m wirkli"h wirksam
sein kann. Diese J"ãnge, multipliziert mit dem 7.ylinderumfang des
haftenden Elemenles, ergibt die Haftfliiehe, welche mit einer aus Ver
suchen zu bestimmenden Haftspannung zu mulliplizieren ist. Daraus
res:.�ltiert dic Ankerkraft. Es sind demnach Versuche übcr dic Grctn
haftsparutung in verschiedenen Mcdien nOtig. Ferm:r sollten lãngs
des Haftteils von cingebautcn Ankerstrccken Deh'"'"''""'"u"'''"
ausgcführt \l'erden, damit dic Fragc der Vcrteilung
werden kann.
Betrachtet man mm abcr eim: ganze Gruppe mu Ankan, so muss
dcr Bclas\lmgszustand des ganzcn Erdbloekes zwischcn dcr hinteren
Glcitfliiche und der vordercn Stütlmauer odcr Spundwand ins Gleich
gewicht gcsctzt werden. Hier besteht bekanntlich die BeredmLmgs
methodc naeh Kranz; doch scheint sic nicht unanft:dJlbar, denn sic
berücksichtigt oil'enbar den tatskhlichen Spannungszustand nicht
ganz richtig, da Kranz j a an und für sieh mii schla(fcn Ankcrn re<:h ne t.
Jeh mi:ichte deshalb anrcgcn, dass dieses Prohlcm crdstatisch
einmal gcnauer untersucht wird.
- - ---
b) Felstmker
In dcn überwicgcndcn Fãllcn ist abcr dcr Vor.:.pannankcr trnbe
:Vlan künnt�;: nun di.: .Rercchmmg<>bcispie�<: �uch auf Fc!s.anker,
strittw dic hcstc LOsun:;, und zwar cin Ankcr mit St<�hlgliedern aus
zum l!cispicl auf venmkcrte Staum;1u.:rn ausdehm:n. Das V.:rfahren
gewgenem und angelasscnem Slahl hoher .Rruchfestigkeit und hoher
wiire analog. l)a� 1\ufsuchcn Uer mõglit:h•m Glcit- c.xkr Ablüsdlilchcn
Korrosionsbestãndigkeit.
crfurdert hi�r nnt!lrlich dic gcn:tuc Kcnntnis dcr gc;,logischcn Struktur
Zwecken wie zum Dcispicl lx:im Ausbruch einer Kavcrncnzenlralc
uml dtirflc on nur niíhenmg�wcisé g\:li11gcn.
von obcn 11;�ch Ulltcn, zur Sicllenmg von. Hauin�tallationcn in cnget\
Ocbirgslalcrn,
S. J�nndcre Ml'rkmale dcr VorspanO<:nJ:cr
Wir habcn gchürt, dass die plastisdac Nachgio::b igkcit des Meo.liums
Er wird l't:rwendet zu vorühcrgchendcn
odcr wiihrcnd do::-s Aushebens einer umschlosscnen
Raugrubt in dicht bcsic<lcltcr Gcgend. Dics wurde in dcn verschiedenen
die Vorspannung stark hceinllussl. Wiitucnd die:s im Fcts (E =
Referateu j a dcutlich ''Or Augen gefilhrt. Er wird abtr auch als
wcnig mchr als clnigc J>rozent amm�chcn
Dt:vinitivwn vcrweudel lür Fclssich�rung im Kaverncnbau, Erhõhung
20000 -:- 2001Hl0 i<g/cml)
diirfte, so kann dics im Erdmatcrial cincn gros<en Einfluss haben.
der Haftfcstigkeit von Felskürpern. Abspanncn von Masten. Vcr
Hier ist also das Nuchspanncn sciu wichtig.
ankerung ''011 Stlitzmauern, Seilbahnstationcn. Sendctürmcn und
Ux:kcrgcstcinsankcr
sol\ten dah.er nicht mit Zemcnt injizicrt werdcn, damit cinc solchc
sogar Talspo;:m:n. Er dient bei schwierigcn l'undationsvcrhii!tnisscn,
Korreklur müglich ist
stien sic nun durch Gnmdwas�r uder durch cxtreme âussere Re
Mit dem Nachspannen kann auch dcm Vcrlust an Yorspannung
infolge der Rela�ation in den Stahlglicdcrn bcgcgnct wcrdcn.
lastung vcrursacht. Einc �ehr günstigc Disposition besilzt der Anker,
lx:i we!chcm die Verankcrungsstrcckc als Rohr ausgcbildct ist. Das
Wuhl ist zulll Beispid bei eincr Uaugru!x:nabschlicssung das
Zugg!icd wird zu hintcrst im Rohr cingcschrauht, so da.ss dicses nach
Spannsystem Ub�rllli>sig. subald der P.au crrichtct ist. Dagcgcn mus�
aufgcbrachtcr Vorspannung einc Uingsdruckspannung orhãlt. Es wint
lx:i Stlitzmaucm die Swbilili
H auf Jahm:hnte hinaus gcsichct·t sein
sich dann in der Qucrrichtung dchncn und so ins lnjektionsgut zwi
Dassdbe gilt fjjr die Abspannungen von Scilbahncn, Ma$tcn 1.md
Kr.tntrãgern und spezidl fUr die Erhõhung odcr Vcrankcrung von
Talspc:rren
schcn Ankcr und Hodcn cinpresscn
Vorspannanker m.it unklar dellnicrtcr llaftlãnge dürften dagegcn
keinc interessantc Zukunft haben.
Ilier ist Cli nicht ohm: weitcrcs ratsam, die 7.crncm-lnjcktkmcn zu
untcrla.ssen, oder durch eiu anderes Vorgchcn zu crsctzcn, damit allc
paar Jahre nachgespannt werden kann, dcnn dic Korrosion, dcr bc
sondcrc Feind der Vorsp;mndrãhte, kõnntc sonst ihr Werk vcrriclucn.
Also sullten vicllcicht cinige >pezielk Mcsskabe:i cingebaut
wclchc gegcn KorrosÍO!l be>Olldcrs wirksam gcschützt werdcn,
von Zcit zu Zcit eine Kontrollmes�ung crlauben, dic dann für
andcren Kabcl als stellvcrtretend anzusehcn ist.
Zu cmpfehlen ist die Ycrvo\lkommnung der lx:rcits hcstehcndcn
Systemc sowie die Weiterführung von Versuchcn, wenn mOglich auch
1/aftun,sr, des
Ausreissens. der Relaxation und des Kriechens der Medien. Zwcck·
wiihrend liingerer Zcit, zur Abkliirung dcr Fragen dcr
dienlich w i
; ren auch Messungctl an ausgc!"ilhrtcn Ankern mittelst
Dehnungsmesstreifcn, Dynamomctcm
und
cvcntuel\
elcmentarcr
Geodiisic. Tmeressant ware ferncr dic Abteufung von Pcndclschiichtcn
i m Fcls odcr Luckcrgc�tcin und dic gemme Erfassung der Vcrformung
6 . R<.'urteilung und Empfehlnngom
w;
ihrend dcr Vorspan•oung.
Schlaffe odcr leicht gcspannte Ankcr sind nach wie vor zur Siche
rung von lokalcn Felsparticn oder als Gewõllx:vcrstiirkung go:o:ignet;
doch dtirfte ihr Anwendungshercich stets bcschriinkt bleiben
Die sogenan.ntcn Zogpfãhle bchaltcn vor alkm dort ihrcn ent
scheidenden Vorleil. wo eine Veranlcrung im Vcrlaufc der Zcit iifters
auch als Stiitzc benlit�t werden muss. l)artiber hinaus ist dic Wirkung
dco; Zugpfahlcs nicht beeinlriichtigt. wenn sich �:um Bcispicl das ganze
Gchãudc sarnt Pfahl setzen sollte. llier kann der Zngpfahl gcgcnüber
cinen1 vcrtikalcn Vorspannanker sug;u schr im Vortci! sein, denn
Wcitcr ist dic Entwicklung von kor
rosionsfcstcn Ankern für den ddinitiven Gcbrauch, abcr auch zu
Mcsszwcckcn zu lx:grüsscn.
Fcrner ist die Ausarbeitung von strengen statischen Tkrechnungs
mdhudcn dringend ni.ilig. Endlich w�re cs ;mch nüt�lich, über cvcn
tudle Mi'iscrfolge in der Fachprc�se zu rcfcrien:n. Ocnn dic \Vcitcr
cntwicklung der Verankerungstcdtnik ist j a nicht aufzuhalten; doch
solltcn alle heteiligtcn Tngenicurc ihr mOglichstcs tun, u m dic An
strcngungcll �innvoll zu koordinicrcn.
le\ltcrcr würde hei spãtcrcn Gebi:iudesc:tzungen �uk,.essive an Span
nung cinbüsscn. l·crncr l:1s>en sich Zugpfiihlc mit der Unterwasscr
Adresse des
Vcrfassers:
betonierung von l'und:n ioncn vcrbindcn.
S C �I W E ! Z E R I S C H E
BAUZElTUNG
S o n d e r d r u c k a u s d e m 84, J a h r g a n g , H e h 6 , 1 0 . F e b r u a r 1 9.:16
O r u t � ; Of!ool + B u o h d • u o k II.G, Z O f ! c h
Dr. fl. Gi/g, rlcktro-Watt, Talacker
1 6,
LE TIRANT S.I.F. TYPE << T.M. » POUR TERRAINS MEUBLES
par R. BARBEDETTE (S.I.F.-Groutbor, Renens-Lausanne) 1
pour
par ��
scrvi.·es
convenant. partindi�rcwcut hicn
��e sy�l�me
à l'applicntion rle
la précont.rHÍnte ;
- la dcscription rl'essHis
d'un tel tiran\, exl\eutés
dans d e s �aLlcs alluvionnaires : clispositifs d e mc
sure prévu� cl l'ésultnts obtenus.
A. Le nouveau tirant S.I.F. fype u T.M. n
l. Descriptiu11
La figure l mont.re l a r:oupe
; o n y rcmarquc :
<' T . . \1.*
- l e tube
guctn
r! oi t
schématique rl'un tir�nt
ou tu be d'ancruge, doul la lon-
être
U
cclle prévue p011r l e t.irnnt ;
- le tirant propremf'nt di t, généralcrnent prévu pour
être précontl·aint.
plu�ieurs
troduit d a n > un
adopté ú l a n a t ure
lt�rrain et aux eonJili�,ns d " exé
cuti o n ; l e soutCnemrmt provisoire pouva nt êtr·c a�surl\,
soit par le tuLc d e l.ravail lui-même
-
. . //· · ·;·
-o- -- -
/J
1/
·. .:, , -!
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,,
� . : '; : '.:
· .e .
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' [ "· ·
- -n-
-
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Fig. 2 . - Schéma d e réHiisnfion.
�'
�
lntro<luction d u
d'"u<:ra�e.
Ext•adion
<lu
,,.,,,,
de sout�n�ruent <Iu f<>rago•
lnjedion dH la
avant • l •.
lnjeclion cl e la
l l jnnerage actir;.
lntroduction
Ju lirool.
La figuo·c 2 moulrc un c-xcwplc <le sucecssiou des
op?rations dan� l e cas d'mt tir:llll destinê
soutimcrucnt d e p a r o i de fouillc.
O u n o t t�rro
<plC
nisément. adapt.:e,
Fig. ::1. - Tube rl ' ancr:II,!C-
:'1
ancrcr u n
In l o u gneur d'auo::rngc actif p e u l être
m?.mc P-n cours
rlP.
travaux,
sans
modification du dispositif, puisqu'il suffit d'allonger la
longueur s ur laquelle sont exéeutécs les injections prin
li
eipales (partie
le tube d'ancrage, ee qui laissait 1 5 m de longueur libre
pour l'allongement élastique.
du tube) ; cette adaptation pouvant
Les tuhes d'ancrage, de 2 pouccs de diamHre, étaient
être faite selon les résultats des premiers essais de mise
munis dans leur partie � aetivc » d'une hélice extérieure
e n tension.
O n notera aussi que l e systCmc «
ticuliCrcment
à
T.l\1.
(fig. 3) ; eette partic aetivc était de longueur différente
�
convient par·
l'ernploi de tirants précontraints ct no
tarnment de tirants
iJ.
f1l s ; i l eoncilie e n efTct dcux im
pératifs contradietoires : longucur et ancrage rnaximum
dans l e terrain ; \ongueur minimun1 d ' a ccrochage du
tirant proprement di t ; cc qui laisse ainsi l a p\u s grande
l ongucur libre possible
à
à
c e dernier, facteur favorable
la réduction des pertes de tension.
sc!on les essais : 3
à
7 m.
Pour chaquc tirant, un bloc d'appui e n héton armé
assurait la répartition de la pression sur l e terrain
(fig. 1,),
Les dispositifs de mesure comportaient, en dehors du
systCmc de mise en tcnsion du tirant (fig. 5 ) :
- des repêres extérieurs permettant, par visée op
tique, de mesurer les dép\aeemcnts :
Dans le cas oU la fo1·ce de réaetion est appliquée sur
le soi tres pres de la sortie du tube, on peut naturelle
ment désolidariser ce tube du terrain dans cctte zone,
en l'en robant par exemple d'un fourreau visqueux ou
plastÍ(JUe SUl" la longueur eorrespondante.
- du bloc d'appui e n béton ;
- des
jauges
partie
O n remarquera enfin la protection trCs eflicace contre
l a eorrosion, nssurée par l e s injeetions bien réparties et
poussées du tube extérieur (travaillant
- de la têtc du tirant proprement dit ;
- - de l'extrémité extérieure du tube d'an erage ;
d'ailleurs
du
extensométriques
tube
d ' ancrage
réparties
située
sur
la
en avant de
l ' a n erage proprern e n t dit dans l e terrain.
Ces jauges avaient pour but de déterminer la répar
en
tition e t l'évolution dlls contraintes dans la zone située
comprcssion) ; quant au tirant lui-même, i\ s e trouve
en avant de l ' ancragc, pcrmcttant ainsi de cor1naitre la
totalemcnt protégé par ce tube ct l ' cnrobage remplis
l ongueur effective d'an crage aetif ( a noter quc la pro
sant l e vidll annulaire ainsi que, en outre, par son propre
fondeur choisie de 1 8 m permettait d'êtr·e sutlisamment
cnrobage habitucL
loin du prismc de Coulomb ) .
Les injections de scc!lement de l'ancrage ont été réa-
B. Essai11 réaU6és
Parmi les essais effe c t u é s , j e signalerai eeux qui ont
lisées avee un conlis de ciment
sous uue pression
atteignant au moins 1 5 bars ;
noter que l P. s zones
d'ancrage étaient situêes dans la nappe.
été réalisês dans une terrasse alluviale de la région pari·
Les résultats son t les suivauts :
sicnne, sur des ancrages
- un tirant a été mis e n tcnsion
�
tirants a fils de � 70 tonnes .
'L:\1.
»
compor t a n t des
fils de 8 mm ; rupture
Le terrain était constitué par des sables et graviers
de granu\ométric étalée de moins de 0,10 rnm
cnviron
(d10
=
G
â
81, tonnes ; la
montl·c la eourhe « efforts-déf01·mations �
fils du tiran t ; c e graphiquc est convenable
a 90 tonnes).
0,30 ;
d5{} =
à 40
mrn
0,75) ; ee matériau cornpaet,
ment linéaire (tirant no i ) .
Cctte remarque, j ointe
à
la mesure d e s déplace
rnents de la tête d'ancragc d'une part, et
à
la
mais n o n argileux, prêscntait un angle de frotlement
mllSUJ·e de la tension résiduelle au bout de un,
de l ' ordre de 1,5o e l un e cohésion de l ' ordre de 200 g/cm2•
puis deux mois, d'autrc part, ont rnontré (IUC le
L'emplacement choisi permit de s'installer a u pied
d'un talus e t d'avoir une hauteur de sable de 3,50 m
environ sur la tête du tirant ct 7,50 m environ au cl1·oit
de l ' a ncrage proprement dit (fig.
déplaeemcnt de \'an erage úait nul.
La \ongueur d'aucrage du tuhe-héliec d a n s le terrain
était de 3 m .
La contrainte maximurn d a n s l ' a v a n t - t u b e a été de
4).
O n avait ehoisi des tirants d e 1 8 m de longueur
1 2 kgjrnm2 (dans la zone proche de l'aneragc). Les
environ avec une longucur de secllemcnt de 3 m dans
jauges cxtensomêtr·iqucs r·épa1·Lies le long du tuhe o n t
F i g . 5 . - S c h é m a des dispositifs d e mesure.
3
- ----
montr� uu déplacemcnt dans le tcmps du poiut d'efTorl
maximum
au tcrrain vcrs la surface
à G
ment qui s'est
déplace-
m de l'extrPmité de
La figu re
recherché et ont permis de vt!rifier la tenuc de l'ancrage,
mais l'cssai a é t é ullérieuremcnt per-
lurhé par
étaicnl négligcahles.
Les mesures effectuées ont plcincment ntteint IP. Lut
- un aulre tirant, avec ancrage de 7 m, a été
à 87
l'extrémité de l'ancrage les contraiuLe� dans le tube
de cnnnaitre su lonsrueur utile
rupture de l'nn de� liis de ce tirant.
(i montrc In courhe « dfort-déformatiou �,
f!xée
à 6
graphique éJ<alemcnt eonvenablement linéaire.
�
Les jauges exle Jsométriques posées sur c c tirant ont
1:oufirmC la rcmarque précédenle, puisque
Tiré
à
ü 7
m de
part du << BULLETIN TECHNIQUE DE LA SUISSE ROMANDE ll
No 1 du 15 janvier 1966
Imprimorie La Concorde, Lamannc
peut. Atre, daJJs le
de s ' a s �llrer qne le
d e <:ulle distance,
SCHWE I Z E R I S C H E B A U Z E I T U N G
Sonderdruck a u s d e m 84. J a h r g a n g , Helt 6, 1 0. Februar t 966
E rd a n ker System Stu m p Bohr AG
(STUMP·DUPLEX Anker I n - und A u s l a n d Patent a n g e m e t det)
l . Theorle und Versuche über die Berechnung der Tragfãhigkeil und der Verankerungslãnge mit Anwendungsbeispiel
Von O r .
H.
Bendel, w i s s e n s c h a f t l i c h e r M i t a r b e i t e r d e r Firma Stump Bohr A G ,
F ü r d i e noch junge Bauweisc m i t Verwendung v o n Alluvial·
ankern liegt noch kein allgemein anerkanntes Berechnungsverfahren
vor. Wohl haben Kranz jl] und Brinch Hanscn [2] für obertlãchennahe
Ankerplatlen eine Dimensionierungsmethode zur Bestirrunung der
Ankerlãngen vorgeschlagen. Ein Injektionsankcr in grOsserer Tiefe
mit einem wirksamen Kopfquerschnitt von rd. 250 em' erzeugt jedoch
eine andere Bruchtlãche als eine obertlãchennahe Ankerplatte. lm
vorliegendcnArtikel wird eine Formel zurAbschãtzung der Tragfã·
higkeit eines lnjektionsankers vorgeschlagen. !m weiteren wird ein Ver·
fahren gezeigt, mit dem die Ankerlãngen insbesondere auch bei Mehr·
fachverankerung ermittelt werden kõnnen.
Die Tragfãhigkeit eines Injektionsankers beruht letztlich auf dem
Scherwiderstand des Bodens. Beim Bruch bildet sich eine geschlossene
Zone aus, deren exakte Form nicht bekannt ist. Um die Tragfãhigkeit
eines Ankers approximaliv zu ermitleln, schlagen wir vor, die Ge·
samtkraft wie für einen Pfahl in Kopf- und Mantelwiderstand zu
unterteilen.
Die approximative Berechnung des Kopfwiderstandes ergibt sich
aus der von Jaky gefundenen Lõsung der Schneidefestigkeit eines
reibungsfreien Streifens im gcwkhtslosen Boden (Bild I). Für den
Mantelwidcrstand berückskhtigcn wir die Lõsung von Jelinek [3] für
cinen rauhen Streifen in einem plastischen Mcdium. Die Gleitlinien
Zü ri eh
sind gerade; ihr Winkel zum Streifen variiert zwischen O und <lo; die
Bruchlast schwankt zwischen den angegebenen Werten. Die Kohãsion
kann man bei einem Injektionsanker meistens vernachlãssigen, und
man erhãlt dann folgende approximative Formel der Tragfãhigkeit
eines Einzelankers (Zylindcrs):
A = Ax + AM - q(FtlVQ + >< F.�1
tg<l>) .
Die Bruchlast flir den Kopfwiderstand (reibungsfreier Streifcn)
betrãgt:
p
= q tg'
(
45"
+
+) e2 "' 1& "' +
[
+ +) e2 rr tg 4- 1]
+ c etg <l>
tg' (45"
_
h: = 2 b (q lVq + c lVc)
Di e Bruchlast für die Mantelreibung (rauher Streifen) betrãgt:
A.u
=
F.11
(q
tg •t•
+ c cos! <f>)
-;-
FM (q +t�:3 4 +
1
c cos3 <t>
)
DerVerlaufder Bruchflãche kann mit Polarkoordinaten wie folgt
angcgeben werden (Bild 1 ) :
q
F
J:
!Vq
FM
"
lf
r = ro e tg .p
ist der wirksame Überlagerungsdruck auf Ankerhõhe.
ist der wirksame Kopfqucrschnitt des Ankers. Diescr entspricht
nicht dcm Bohrdurchmesser, sondern das lnjektionsgut dringt in
das Material cin und erzeugt einen grõsseren Querschnitt.
ist ein dimensionsloser .Beiwert und nur Funktion des Reibungs
winkels. Für die Auswcrtung in Bild 2 wird die Kurvc von
Meycrhof 14] vc!V<cndct.
ist der wirksame Mantel.
betrãgt je nach <t•-Winke! O,S -;- 1,0 .
In Bild 2 ist die Ankerkraft in Funktion von <l> aufgezeichnet, woraus
sich zwei Folgerungen ergeben: Die Kraft nimmt exponentiell mit dem
Reibungswinkel zu ; bei kleinen Reibungswinkeln dominicrt dic
Mantelreibung, bei grossen Reibungswinkeln der Kopfwiderstand.
Mit derfolgenden Versuchsanordnung (Bild 3)haben wirdie Bruch·
B i l d t. Tra11f� h i g k e i t des E i n > e l a n k e r s . B r u c h b i t d
u n e n d l i c h langen Streifens i m p f � s t i s c h e n Kõrper
eines
reibungsfreien,
Laborversuche zur A b k l � r u n g des B r u c h b i l d a s e i n e r P t atte (Kopf·
widerstand)
-
zone einer Plalle gemcsscn: In eine kubischc.Kistc von 1 , 5 m Sciten·
lãngc wird schichtweise Sand eingewalzl. In bestimmtcr HOhc wird
cinc Ankcrplitttc eingebaut, die übcr t:irn:n Stahlstab durch Gewichte
bis 4Um Hruch bclastct wird. Dic Vcr.;chicbung der Plane wird durch
ein nach hintcn hinuusragcndcs Stãbchcn gcmcsscn. Als Zeugcn wird
allc 10 çm ein Maschcnnctz von Blcifãden cingclcgt. Durch ihrc gutc
Verformbarkeit m�c.hcn dicsc dünncm Dr1ihtc dic lk:wcgungcn des
Sandcs mit. Dcim Ausbau werdcn die Fãden sorgfiillig mit eincrn
Saugappamt freigelegt und dic Verschiebungen der Knotenpllllktc
gcmcswn. Oic crzicltc Gcnauigkeit bctrug (;<!. l mm. llild 4 zeigt dic
gemcsscncn Horizontalvcrschk:bungcn. Es handdt sich um cincn
Vertikalschnitt unmittclbar ncben dcr Ankcrplattc, wo die Anlehnung
an den thcorctisch crfassbaren, zweidimcnsionalcn ebenen Verfor
rnun&S"UStand arn bestcn ist. Die Übereinstimmung mit der theoreti
schen Bruchwnc ist bernerkenswert. Vor dcrn Ankcr liegt cine Zone
positiver Verschicbungen; hingegen hat sich dcr ganzc iibrige Rereich
nach rückwiirts bewegt.
Um den Kopfwidcrstand und die Mantclrcibung von lnjcktions
ankern getrennt zu mcsscn. haben wir in 2 Kicsgrubcrl jc 5 Ankcr mit
Haftrohrllingen, von O bis 4 rn nach System Ourolcx cingcbaut. In
Nuokn war das Ylatcrial ein kompakter gleicllktirnigcr f'cinsand,
in Dktikon ein lockcrcr gr·obcr K.iessand. Dcr Ankcr mit O rn Haftrohr
war Jedigli\.:h mii eincr Kopfplauc als Verankcrungsglicd vcrschcn
Bild 5 z:eigl dic CP.icltcn Lkuchlasten. ln Nuolcn war dcr 0-Anker
unbrauchbar. Die librigcn 4 Anker zeigen die crwartcte gradlinig.::
Zunahme Uer Bruchlast rnit der Haftrohr\linge. Jn Oictikon crrcichte
schon der Anker mit l m Haftrohrliinge 70 l Aruchlast, d. h. dic
Maxirnalkraft des Zugslabes, sodass die J liingeren Anker nicht bis
zum Druch belastet werden konnten.
B i l d 4. B r u c h b i l d des Ei n z a l a n k e r s . G e m e s s 8 n e H o r i z o n t a l v e r s c h i e b u n g e n
i n e i n e m Verli k a l s c h n i t t u n m ittelbsr n e b e n den� Anker, Versuch N r. 2
Die Lãnge cincs lnjcktionsankers wird bcstirnrnt, indcm der
Bruchzustand der Gcsamtkonstruktion Wand und Vcrankcrung
umersucht wird. Wir nchmen cinc vom unteren Drehpunkt dcr Wand
ausgehende konkave Gleitfiãche an (Bild 7). Da� Rechenverfahren
wird bcsonders einfao::h bei Verwendung ciner logarithmischeJl Spirale,
wobci dcr Steigungswinkel der Spiralc glcich dem Rt:ibungswinkel des
Erdmaterials i�t. Der Sicherheitsfaktor ist glcich dem Yerhãltnis der
Momcntc dcr �tabilisierendcn Krãftc zu dcnjcnigcn der treibendcn
Krãftc. J)ic Momcntc allcr Reibungskrãftc fallcn aus dcr
Gleichung weg, da dic Wirkungslinicn aus gcomctrischcn Gründcn
durch den Pol gehcn. Durch Variation des Polcs hat man sofort die
Position des Ankers crmittelt, die den gewünschten Sicl1erhcitsgrad F
aufweist. Dieses Verfahren eignct sich auch für die Dimensionicrung
cincr mchrfao::h verankerten Wand (Dild 7). Man bestimrnt eine
kritischc Glcitfiâche für siimtlichc Ankcrlagen. Dazu bc:nützt man mit
Yortcil dic Momcntcnfunktion f (M), dic man aus der Ddinitions
glcichung des Sichcrhcitsfaktors crhãlt. Dic<;e .\1omcntcnfunktion
wird '1.. H. für 5 Spiralcn hcrcchnct, wobei dic Drcilpunktc dcr Spiralcn
E i n l l � s s d e r Heftroh rliinga a u f d i a Bruchlasl (feldversuche)
Charaktcristische P u n k tc
K · f ( M ) ,-· O
A : f (M ) - Max
B e r e c h n u n g der m a h rfach v e r a n k e rtcn Wend
B i l d 6 . cnt1H I U
k r i t ischc G ieitflã�.:hc
a k t i "c GleitiHichc
auf einer Geradcn licgcn. Zcichnct man dic Momcntcnfunktion obcr
halb der S Pole auf, erhãlt man graphisch die 2 cltaraktcristischcn
Punkte:
Punkt K : /M '- O
M an hat g.!nau dic gefordtrto: Sicherheil,
somit dio: kritischc GicitOãchc.
Punkt A : /.11 - Mm.- . .nas Drchmomcnt ist maximal, SOillit aktivc
Glcitftll.chc
Di e AnkcrHingcn wcnh:n j<:t%t dureh 2 Bcdingun�oe11 festgelegt:
- Dcr Ankcr muss mindesteus bis zur kritischcn Glcitflfu:he rekhcn.
Dicse Bedingung ist für die obcrcn Ankcrlagen massgcbend.
- Zwischen Ankcrendc: und akliver Glcitflãche muss cin minimakr
Abstand lm1" sein. Diese .Bedingung ist mcistcns Hir dic untcrstc:n
Ankcrlagcn massgcbend.
Das vorgcschlagenc Bcmcssungsverfahren hat zur Grundidcc,
dass sãmtliche Ankcrlagcn mit einer einzigen GlcitOãchc bcrcchnct
wcrden. Dicse Fordcrung schc:int wcsentlich, damit alle Ankcr glcich
zcitig auf Bruch bclastct wenlen. Wir haben diesbezüglich. 2 intcrcs
santc Vcrsuchc durchgeführt. Dic in Bild 3 beschriebenc Vcrsuchs
anlage wurdc mit eincr auf Rollcn vcrschiebbaren Vordcrwand vcr-
sehen. Bei m Einbau de.� Sandcs wird dicsc Wand starr abgestiitzt. Bei
Vcrsuchsbeginn wcrdcn dic Stüt7..en weggenommcn, und die Vorder
wand wird durch 2 im Sand cingcbettcte Ankcr gchalten. Hic:ntuf wird
dic Wand gczogcn, bis die Ankcr nachgcbcn. Hcirn cn;ten Vcrsuch
sind die Ankcrlãngcn �o gcwãhlt, dass ei ne cin7.igc Rruchfliichc cnt
ste.hcn soll. Bild S 1.cigt dcutlich dic uktive Zone und die durch bcidc
Ankcr erzwungcnc Broch:l:one. lkim zweiten Vtrsuch sind dic Anker
Iángcn so gtwiihlt, llass 2 Bruchfliichcn cntslc:h.�n sollen. Uild 9 1.eigt
dil: aktivc Zonc. Hingegc:n wurdc die Bruchzonc au��.hlicsslich ôurch
den obcrcn Anker en:wungen. Der untcrc Ankcr vcnnoch.te keine
zwcitc durchgchcndc Uruchfl.iiche zu cr7.cugcn.
lnjektionsankcr wcrdcn z. T. schlaff cingcbaut, z. T. vorg.!spannt
Urn die Wirkungswcisc dicscr bcidcn Typen zu tcstcn, baben wir mit
der schon beschriebencn Vcrsuchsanordnuug folgende Vcrsuche
durchgeführt. lm ersten Vcrsuch waren die 2 Anker S(;h]aff. Anker
krãfte und Wandverschiebung.!n sind in Bild l O dargestelll. lm zwcitcn
Versuch wunlen tk:i sonst identischen Versuchsbedingungcn die 1 An
ker bis zu ihrer Bruchlast des ersten Versuchcs vorgespanm. Dic Er
gcbnissc waren:
- Dic onaximalc Zugkntft an dcr Vordcrwand hctrug in hcidcn
Versuchcn 2 1 0 kg. Dic Vorspannung hat also kcincn Einfluss auf
dic Gesamttragftíhigkcit dcr Vcrankcrung.
- Die W:�m\vei"S(hiebungen sind bei vorb>t:Spannlen Ankern wcsent
lich klciner. Dic:S LCigte sich spe;-.iell bei dcr Entftrnung der Stiitun
(Auftrctcn des akliven Erddruckcs), wo dio: V�rS<.:hic:bungen rund
5 mal klcincr als tk:i den S�:hlaffcn Ank�rn warc:n.
- Bcim Bruch hattc dcr untcrc Ankcr in bcidcn Vcrsuchcn pr.tktisch
die gleichc Ankcrkraft. lJcr obcrc Ankcr hingcgcn crrcichtc nach
Vorspannung cinc h.õhcrc Bruchlast als ohnc Vorspannung
In EJild 1 1 ist als praktisches Beispicl eine !S m hohe, veran
kcrte Rühlwand unterhalb der Monbijoubri.it:ke in .Bem dargesteUt.
Das Systcm war insofern interc-;sant, als nur cinzelne Schikhtc rd. allc
� ·j:
;o
'
" '
Vers v c h s a n o r d n u n g
B i l d 8. B r u c h b i l d c i n e r Zwelfach·Vcrankorung. Versch i e b u n gsvcktorcn
e i n e m V e n i k a l s c h n i t t unmittclb"r n e b en d e n A n k e r n , Versuch N r . 3
Blkl 9. B r u c h b i l d e i n e r Zweilach-Vera n k e r u n g . Vers c h i c b u n g svcktorcn
e i n e m Vorti k a b c h n i t t u n m o t t e l b a r n e b e n den A n k e r n , Versuch Nr. 4
in
eild 1 0 .
O b e n : V e r s c h l e b u n g d o r Wand Vw. Unten
K r il l t e a n d e r Wand K
3 . Tragfãhigkeit des Einzelankers:
obere Ankerlage:
Wir führcn nominelle Sichcrheitsfaktoren ein :
f<t> =
1,2
•l• �omlneU =
1,2 ""'
32'
27°
q = y h = l l,2 t f ml , N4 - 45 , �e - 1 , tg <l> n = 0,51
��.... .....�"
......
'"'
........... . ."""""
( G,
mO<i.nol
• ·JOJ ·
Bohrdurehmesser
\ãssigem Material
Fx
p\,Jtlm'
Verenhrung d e r S c h â chte 17 u n d
brücke i n Bem
18
u n t e r h e l b der M o n b i j o u
9-10 m verankert wurden. Dazwischen war die \Vand an den Scnk·
kãsten aufgehãngt. Die grosscn Erddruckkrãfte von 550 t pro Schacht
mussten mit speziell viclcn Ankerlagen aufgenommen werden. Die
obersten 4 Lagen sind durch die kritische Gleitflãche gegeben, die
fünfte Lage durch lrn1n � S m. Zufãlllgerweise fie[ die untere Wand
kote mit dcm Grundwasserspiegcl und einem markanten Schicht
wechsel zusammcn. Zusãtzlich musste deshalb die GesamtbOschungs
stabilitãt überprüft werdcn. Diese konnte nur gewãhrleistet werden,
indem die beiden unterstcn Ankerlagen lãnger ausgefiihrt wurden.
Anwendungsbeispiel (Bild 12)
An einem einfachcn Anwmdungsbeispiel sei das Verfahren zahlen·
mãssig erlãutert. Zu verankern ist eine Rühlwand von 10,5 m Hõhe.
Der locker gelagcrtc Feinkies hat folgcnde geotechnische Kennwerte:
y = 2, 1 t / mJ , <P = 32° ,
l .
Erddruck:
E-
=
---;f- '"' = 0,052 m1 ,
F,,t = 0 .., :1' Ln =
Haftrohrlãngc L R = 3 m
2,43 m1
A:�' - 1 1 ,2 · (0,052 · 45 + 2,43 · 0, 5 1 ) = 40 t
Der Zugstab mit 0 = 26 mm hat eine Brueh\ast von 56 t Naeh
S.LA.-Norm 1 62 ergibt sich eine zu\ãssige Beanspruchung des Zug
stabes
A z ul = 0,85 · Gzp - 3 6 t ( azp = Streçkgrenze b. 2°/00 Dehnung)
Diese Bedingung ist somit für dic Ankerkraft massgcbend.
4. Ankerabstand:
Obere und untere Lage
36 · cos 1 5 °
< � --- = 2,32 m
15
5. Stabilitãt:
f(M) = Mc, - F · Mc, = O
rür
f H� i.a/1
= 8,6 em, wirksamer Durchmesser in dureh
"" 3 0 s = 25,8 em
\m vorliegenden Fali lautet die Glciehung für die Stabilitãt von
Spandwand und Verankcrung:
c = O
( <la � f <�>)
l.a/1 = 0,26
=
0B
0w
o'
Zweckmãssigerweise werden partiellc Sichcrheitsfaktoren eingcführt:
30 t / m'
2. Erddruckvertei\ung:
Für die zweifach vcrankcrte Wand gilt die Vertcilung nach
Lehmann. Die Erddruckrcsulticrcnde liegt praktisch in halber Stütz·
hõhe. Bei symmetrisch gcwãhltcr Anordnung der Ankerlagen in H/3
bzw. 2/3 H gilt
f<t> =
1,2
__,. Nomineller Rcibungswinkel <l•n =
[y =
1,0 --> Nominelles Raumgcwicht Yn =
1,2 ...., 27o
JZO
*
=
2,1 t f m•
lm nomincllcn Gleichgewicht ist der Siçherheitsfaktor gleich
l.
f (M) = M,.,. + Mc, + Mt.·v - Mc, = O
Diese Gleichung wird durch eine Sehar von logarithmischen Spiralen
erfüllt, von dencn cinige in Fig. 12 aufgezeiehnet sind.
Bei dicser Anordnung ist im Bauzustand die oberc Ankerlage gut
ausgenützt:
6. Abstand zwischcn Ankerkopf und aktiver Gleitflãche
(amJn)
Die Formcl lautct für cinen reibungsfreien unendlichcn Strcifen:
'
;
Für einen lnjcktionszylinder im Reibungsboden führen wir eincn
zusãtzliehen Sicherhcitsfaktor Fa (lin:
H•lq� m
;;
Omln =
'
25,8 ·
a
0,787
Q;438 - 2,38
�
1,1
fil .
(bereehnct mit F = 2 und <l>nomi•<U = 32"
.
• coviotri> ·r·H · Ae�.H
<0 • 0
( nomin•"� w..rt e )
D i m e n s i o n i e r u n g der A n k e r l ã n g e n , A n w e n d u n g s b e i s p i e l
·
l ,2 = 38°)
7. Ankerlãngen ·
Die untcrc Ankcrlage ist durch Bedingung 6 fcstgclcgt
L, = 6,1 m (Bild 12)
Die obcre Ank.erlage dimensionieren wir auf die Stabilitãtskurve, die
mit scnkrechtcr Tangcntc dic Terrainoberflãche schneid.::t .
L1 = 8.6 m (Dihl 12)
ist nur für Ankcrsystcme anwendbar, bei denen die Zugkraft mit
Sicherheit am Ankcrcndc eingcleitet wird (z. B. Stump Duplcx). Für
andere Systeme miissen die Ankerlãngen je nach Krafteinleitungs
stelle erhOht werden.
- Nach Kranz erhãlt man für obigcs Bcispiel fol�nde Ankerlãngcn:
Sch/ussbemerklmge/1
L1 = 8,8 m ,
- Dicsc Dime11Sionierungsmcthodc zur Ermittlung dcr Ankcrliingcn
1 1 . lnjektionsanker, System Stump Bohr AG für Verankenmgen
Von Emil Weber, lng. i n Firma Stump Bohr AG, Zürich
D i e lnjektionsanker-Systc:mc d e r F a . Stump Bohr A G sind
cntsprechend den technischcn Erfordemissen in zwei Typcnklassen
aufgcteilt:
l. Der Mo11o-A 11ker :
entweder dcr Rolrronker, aus cincrn Rohr bcstchcnd;
oder der Sutbollker aus einem Stab oder eincm Stubbiinde/ gcbildet.
2. Der D11plex-Anker:
aufgebaut aus z11·ei entsprechcnd ihrcr Funktion getrcnntcn 1'cilcn:
a) ffir dic Krafteinleitung ilt den Boden das Druckgfied und
b) fUr dic Ubertmgung der Ank.erz\lgkraft vom Druckglicd auf das
zu verankcrnde Bauwerk das Zugglied.
Die Monotyp-Anker
Bei den Mono-Ankertypen, die im wescntlichen nur aus cinem
Teil bestehen, hat das Ankerrohr beim Rohrankcr, oder die Zugstãbc
beim Stabanker sowohl Uer Einleitung der Ankcrkmft in den Boden
als auch der Zugkro�ftübertr.Jgung auf das Bauwerk zu dienen. Zugstab
oder Ankerrohr v.-crdcn bei diescn Ausführungsartcn auf den grOssten
Teil der Lãngc, dcr Haftlãngc, durch Tnjizieren von crhãneten Bau
stoffen wie z. B. Zcmcntlcímç odcr Kunstharze mit dcm umliegenden
Erdrcich kraftschlüssig vcrbunden. Dic Bcgrenzung diescr Haft- oder
Vcrprcs5ZOne wird im Fels durch ei n zwischcn Bohrlochwandung und
Zugglicd angebrachtes Abdichtungselernent, z. B. Gummikolben odcr
Manchcttcn-Dichlung, erreichl. lm Lockergestein lãsst sich die Uingc
der Verprcsszone nicht scharf begrenzen. .Besonders in sehr durch
lãssigen Bodenarten und im durch den Bohrvorgang gcstõ•1el\ Den::ich
wird daher dcr Zugstab odcr das ,\nkcrrohr auf ei ne grõsscre als nach
statischer llcrcchnung vcrlangtcn U!nge, mit dcm umgcbcndcn
Erdrcich kraftschlüssig verbundcn. Die lage dcr Kraftcinlcitungszonc
ist also nicht genau bekannt, was bc;o:üglich dcr Anwendung von
Mono-Ankcrn im Lockrtrgestein gewisse Gcfahren mit sich bringt
P.rst die Aufnahme eines exakten Spannungsdehnungs·Diagrammes in
mehreren laststufen und die De�timmung dcr dicscn cntstJrcchenden
Hystereseantcilcn crmõglichcn angcniiherte Rückschlüssc aufdic Lage
der Krafteinlcitungszonc. Die Auswcrtung dieser Diagrarmnc ist und
R
f
Set:unge11 des eigentlich.en Hafttciles in der Verpresszone. durch den
Abbau der Hafllãnge zufolge Oberschreirens der zufiissige11 Ha/t
spunmmgen und durch die elostische Defuumg des Spmmstallles.
L1 =z 6.6 m .
im Lockergesteín und Fels
dynamischer Einwirkungcn odcr mchrmaligcm Nachspanncn des
Ankers, verschiebt sich dic Ankcrkraft-Einlcitungswnc (Spannungsfel
der 2, 3 und 4) gegen das bergscitige Ende des Ankers. Rei diescrn Vor
gang wird das Zugglied sukzessivevom lnjektionsgut losgclõst. Der Kor
rosionsschutz ist im losge!Osten fl.ereich nicht mehr gewãhrleistet. Das
Grõsserv.•erden der frcien Ankerlãnge bewirkt einen Abbau der Vor
spannkraft und kann Deformationen im Bauwerk erg.::ben. Diese
einfaehcn Monoankcr werden in der Praxis mit Vorteil dort angewandt,
wo belüglich cxaktcr Begrenzung der Haftlãnge bzw. Krafteinleitungs
zone und dcr frelell Vor.;p;u1n\1inge keine genauen Bedingungen zu
erfüllen sind. Nur durch entspre<.:hende Uberdimensionierung der
Ankerliinge und dic lkgrcnz.ung dcr zulãssigen Vorspannkraft k.õnnen
die Mono-Anker untcr Einhaltung genauer Prüfkriterien geniigend
Sicherheit bietcn.
Die Ouplex-Anker
Bild 1 4 zeigt einen Duplex-Ankcr im Vcrtikalschnitt. Bcim
Duplex-Anker sind diese Nachteile der Mono-Anker durch dcn
konstruktiven Aufbau weitgehend eliminiert. Er bestebt aus 7.wei Tei
len, dem Druckglied und dem Zugglied. Das Druckglied wird durch
Verpresscn von Injektionsgut mit dem Boden auf eine exakt begrenzte
Liinge kraftschlüssig verbunden. Das Zugglied bleibt auf seine ganze
Liinge frei dchnbar. Die Einleitung der Kraft am Ende des Ankers und
des Druekgliedcs ist dadurch gewãhrleistet, dass dort das Zugglied
cingeschraubt ist. Bcim Vonpanncn des Ankcrs ist da� Druckglied
ausschliesslich auf Druck und das Zugglied ausschlicsslich auf Zug
bcansprucht. Die Lage der Krafteinlcitungszone ist bcim Duplex-
�� :,::�!�� a� ��:�:��nd��: gzo+--1-T::f-?f'-;
----,T,;Fy�.L
---7[--;--,
Bi!d 13 zeigt in cinem Verlik.alschnitt durch einen Mono-Anker
die Vertcilung der I-Iaftspannung in vier der mõglichen Vorspann
stadien. Deim Anker. dessen Zugglied auf scine ganze Uingt: injizíert
ist, befindet sich anfanglich (siehe Spannungsfeld l ) das Maximumd�r
Haftspannungcn wcnig hintcr dem Ankerkopf. Dic Ankcrkraft wird
vor der Gleillinic des aktiven Erddruckes ins Erdrcich cingclcitct.
Durch Obcrschrcitcn dcr 7.UHi�sigcn Haftspannungcn, <�:. H. infolge
S;td 15.
S p e n n u n g $ - D � h n u n g s d i a g r a m m � � n � s M o noankers (S1a b a n k e r)
B i l d 1 3 (1 i n k s ) : D e r M o n o - A n k e r
b e s t e h e n d e u s c i n e m Rohr
a n k e r u d e r e i n c m Stabanker
Blld 1 4 (rcchts) : D e r D�plu
A n h r , aufgcbaut a � s oinem
Zugglied u n d e i n e m D r u c k g l i e d
-
•'
k'"'v
v
r-Vr-r-lO
15
00
l5
D e h n u n g des Stahles i n m m
Sild 16.
Spannungs-Dehnungsdiagramm eines Ouplexankers
Anker bekannt, ebenso dic freie Uinge des Zugglicdcs. Dic Beurteilung
des Spannungs-Dehnungsdiagrammcs ist einfach.
Der Duplex-Anker bietet wirtschaftliche Vorteile, indcm das
Zugglied wiedcr ausgebaut werden kann und küncre AnkerHingen
als bei den Monotypen gerechtfertigt sind. l m Gegensatz zum Mono
Anker Jãsst sich der Duplex-Ankcr cinwandfrei gegen Korrosion
schützen. Das Zugglicd kann vor dem Einschrauben ins Druckglied
mit einer lsolation vcrsehcn wcrden, oder der Ringspalt zwischen
Hü\lwellrohr und Zugglicd wird nachtrãglich mit einem plastischen
Schutzmittel ausgepresst. Die Prüfung von lnjektionszugankern setzt
die Aufnahme von Spannungs-Dehnungsdiagrammen voraus.
Spannungs-Dehnungs-Diagramme (Bilder 15 und 16)
Der geprüfte Mono-Anker (Bild 15) hat einen Zugstab-Durch
messer von 30 mm. Die freie Uinge betriigt 6 m, die Gesamtliinge
1/
t -r- - -
"
�'
B i l d 17
Verlaul dcr H�fts p � n n u n g e n z w i s c h e n Haltg l i e d und l n j e k t i o n s g u t
lastfa l l l : gedrückte s H a l t g l l e d , Lastfa l t l l : g e z o g e n e s H a f t g l i e d
1 3 , 5 m. Der Ankcr wurdc in fünf Bclastungsstufen von 1 0 bis 40 t
geprüft. Erst bei der vierten Stufe von rd. 35 t konnte der ideale
Deformationsweg ermittclt werden. Die Streuung der Dehnungsgera
den und der konvexe Verlauf der Hüllkurve zeigen deutlich. dass von
Laststufc zu Laststufe eine Verschiebung der Kraftcinlcitungszone
gegen das Ankercnde stattgefunden hat. Dic starkc Kriimmung der
Kurven weist darauf hin, dass ei n Teil der Ankerkraft in der frcien
Yero n � e r u n g
mit
209 0 u p l e x - A n k e r n
36 1
z u l . Trogkraft
l. Loge 1 3 - 1 4 m lang
11 L o g e 1 0 - l l m l a n g
B l l d !Sa (oben) :
Veran�erung d er
Spundwand m i i l n j e k t í o n s a n k e r n
S t u m p · D u p l e x i n d e r B a u g r u b e lür d e n
N a u b a u • N e u m a rkl 1 1 • , St. G a l l e n
B i l d 1 8 b [nebenstehend)
• N e u m a rk t 1 1 . , St . G a l l a n
Baugrube
lãngc. also teils noch vor dcr aktivcn Glcitfuge, durch Reibung abge
lcitet wurde. Beim ldzten Spannen auf 40 t wurde die I-laftlii.nge von
7.SO m aufrd. S,80 m abg.:baut. Die llruchlast des Ankers lag bei 5 1 t.
Ein Rolrr-A11ker würdc ein iihnlichcs Spannung.�-Dchnungs·
diagramm crgcben. wobci jcdoch zu berücksichtigcn ist, dass sich
handclsüblichc Stahlrohre nicht filr Vorsf)annzwecke eignen. Bei der
nach S.I.A.-Normen zulii�igen Zugbcanspruchu11g dii:Sér Roh� von
20 kgfmrn' sind dic crrcichbaren Dehmrngcn so gcring. dass dit:selben
durch Sctzungcn des Bauwerkes und des Ankcrs in dcr Haftzone
eliminícrt wcrden. Rohr-Ankcr wcrdcn von dcr Firma Stump Hohr AG
nur als schlalfe Ankcr vcrhaut.
Bild 16 zeigt das Spatuiungs-Dchnungsdíagrôlmm eines Oup/ex
Ankl'rs mit einem Zugglicd von 32 mm 0 und cinem Druckglied von
50 mm o . Der Ankc:r ist 10 m lang. Dic Tragkraft wunle in Etappen
bis 60 t Vorspannkraft gcprüfL Dcr Vcrlauf der Spannungsdehnungs
kurvcn zcigt, dass dicsc mit dcm Verlauf der thcoretischen, elastischen
11cformation des Zugstah!cs praktisch übereinstimmen. Einflüsse aus
Reibung, Vcrschicbung des K:rafteinleitungspunktt::s und der damit
verbundcncn. grõs.scren frc:ien Vorspannlãnge sind nicht vorhandcn.
Dieser Ankcrtyp g.:stattet daher eine sehr exak:te Dimensionierung der
notwendigcn AnkerWnge. Die freie Lünge des Zuggliede:; auf die !!lln�e
Ank:erliinge ergibt einen gros.en Vorspannwcg. Die Vorsp;mnkraft
wird dauernd :1uf da� llauwcrk ausgcübt. und Deformatiouett des
st!bcn werdcn vcrrnindcrt. J)ic fcdernde Wirkungswdse einc:s solclten
Ankers verrnag dynamischcn Einwirkungen dilmpfend entgegeruw·
wirkcn. Dcr Vcrlauf dcr Thútspannungcn zwischcn llaftgliedober·
fHichc und lnjcktionsgut ist. in Bild 17 dargcstcllt. Die wesentlichen
Untcrschiedc zwischcn Monu- (einglicdrigem) Anker, uml dem
Ouplex- (zweiglicdrigcm) Ankcr, lasscn sich an diescm Diagramm
bcsonders gut fc:ststcllcn
An einem Haftglicd wcrdcn in 8 Mcsscbcncn jc 4 Strain Gauges
aufgcklebt. Das Haftglicd v.1.udc i m Lastfall I an scincm «vonlcren>'
Ende cntsprechend dcr Monoankcr-Bauweisc gczogen und die
Delmungen in dcn 8 Mcsscbcncn gcmcssen. Der Vc.rsuch wurdc für
3 Laststufcn ausgeführt. Entsprcchcnd der Beanspruchung bcim
Duplex-Anker wurde in einem zweiten Versuch die Zugkraft am
«hinteren" Ende des Haftgliedes eingeleitet. Die gemessenen f'Jch-
ca.406,00m
nungen für drci analogc l.aststufen A,
B,
C. ergaben folgcndcs Bild:
Für den Lastfall I («gedrücktes" Haftglied) mit den Kurven
kann cinc cindcutige konvexe Krümmung festgestelh
wcrdcn. Durch dic Qucrdeformation des Druckgliedes wird eine
Vcrkcilung desselben im lnjektionsmantcl hcrvor�rufen. Die Deh·
nungcn nehrncn glekhmiis.sig ab. Dic auf Druck beanspruchte ln
jektionsummantclung wird vorgespannt. Für den Lastfall 11 («ge
wgcnes» Haftglicd) stcllt sicft nach dcn Spannungsverteilkurven Az,
B z , C z eine ausgeprãgte S)Xlnnungsspitze sehr nahe d c m Kraftan
griffspunkt mit raschem Abklingcn gegcn da� Haftglicdcndc cin
(siche auch [5])
Ao, Bo, CD
Bei m Lastfall l (Duplcx-Vcrfahrcn) werden durch das auf Druek
bcanspruchte Haftglicd und dcsscn Verkürzung in der lnjektionshülle
Druckspannungen erzeugt. Umgekehrt liegen die Verhãltnisse beim
Lastfall ll analog dem Mono-Anker-Verfahren. Hic:r werden durch die
Zugbcanspruchung eine Liingendehnung des Haftgliedes hervorgerufcn
und dementsprechend auch i n der lnjektionshüllc: Zugspannungen
er..:eugt. Ein Üben;chrc:ilen der an sich kleinen zuliissib>c:n Zugspannun
gen im lnjcktionsmõnc:l kann durch unvorhcrgco;.ehc:ne ãusscre
Umstiindc, wic z. U. Vcrkchr.�lasten, Eisbildung hintcr Spundwiindcn
usw. hervorgcrufcn wcrdcn, Bei dcr Bcrochnung dcr nolv:cndigcn
Ankcrliingc, 7.. B. nach Krauz fll, ist dem Umstand, dao;s bcim Mono
Anker dic Ankcrkraft am vordcren Ende dcr lnjcktionszo,le in dcn
Boden eingclcitct wird, Rcchnung zu tragcn.
Dic Mono-Ank:er dcr Firma Stump Bohr AG wurden bis dahin
als cigcntliche 1-lilfsankcr angewandt. Sie eignen sich z. B. als Vertikal·
anker zur Erzeugung der notwendigen Gcgenlastcn bei der Prüfung
von Pfãhlcn, zum Erzwingen von Setzungen bei Fundationen und beim
Abteufcn von grosscn Scnkschãchten.
Dic Duplex-Anker wcrdcn wr Rückwãrtsvcrankerung von Bau
gruben-Umschliessungswânden, Stiitzmauern und zur Auftricbs
sicherung von Gcbâuden verwendet. Si e werden überall dort angewandt,
wo eindcutige Verhãltnisse be:l:iiglich Kraftverlauf und Vorspannung
vcrlangt wcrdcn. Der Ausbaubarkeit des Zuggliedcs winl in lt:tztcr
Zcit irmncr mchr lkachtung geschenkt. Einc Bchindcrung spãtc:rer
Nachbarbautcn wird dadurch vcrmieden.
S I T UA T I O N
Mk�rabshndr,
:1,50m
Ankorhing• n , J O m • n m
B i t d 1 9 o (oben):
Sichorung e i n e r
S e h l itlWDnd u n d e i n e r 8 o d c n p l atta
gcgcn Aultrieb mit D u p l u·Ankern
S i l d 1 9 b (n�ben$le�end) :
Saugrube
• A i t e r n i u d l u n g Dufourstrena» l n Zü·
rich (Situation Blld 1 9a) . Bohrgerite
b e i m Erstellen d e r Vert l k o l o n k e r
-- die Ankerkrãfte stãndig kontroHiert wcrden, und es zeigtc sich in der
Folge, dass die Spriessung nicht erforderlich wurde. Durch die
Vorspannung der Ankcr auf 36 t ergab sich eine güustigere Vcrlagcrung
der Erddruck.spannungsvertcilung hinter dcr Wand. Der Grundwasser
spiegel Jiegt bei diesem Objekt rd. 3 m unter Terrainoberflãche.
Bcim Neubau (rAlterssiedlung Dufourstrasse Zürich>) (Bild 19)
wurdcciue Schlitzwand mit Dup]ex-Ankern gesichert. Die Baugruben
tiefe betrãgt 9 m. Die Anker sind für eiue zulãssige Zugkraft von 54 t
ausgelegt und mit 64 t gcprüft worden. Zur Sicherung des Gebãudes
gegen Auftrieb wurden ausserdem Duplex-Anker in vertika1er Rich
tung eingebaut. Die Ankerkõpfe (Bild 20) sind konstruktiv derart
ausgebildet, dass die Ankerkrãfte jederzeit geprüft und dcn vcr
sch.iedenen Baustadien angepasst werden kõnnen. Die Abdichtung der
Anker bei der Durchführung durch die lsolatiou zwischcu ãusserer
und innerer Wanne gewãhrleisten Stopfbüchsen und Dichtungs
flanschen.
Für die Baugrubenumschliessung des rrTT-Neubaues in Base[»
(Bild 21) wurde ei ne Pfahlwand mit Duplex-Ankern zurückgebunden.
Die gcsamte Baugrubenticfe betrãgt 2 1 m. Die Anker sind in vier
Lagen cingebaut worden. Dic grõsste Ankerlãnge betrãgt 14 m, die
kürzcste 6 m.
Die im Bild 22 gezeigte Felspartie (<<Kãuzeli Rheinfall») wurde
mit Duplex-Ankerngesichert.
Lttcratun·erzeichnis
[ l ] E. Kran:: Ü ber die Verankerung von Spundwãndcn. Mittei1ungen aus
dem Gebietc de� Was�crbaues und der Baugrundforschung, Heft 1 1 .
B H d 2(}.
Stopfbüchse u n d Kopfa u s b i l d u n g zu Verti k a l a n k e r ( D u p l e•-A.nket
55/841)
Ausführungsbeispicle
Bcim Neubau ��Neumarkt St. Gallcn 11» (Bild 1 8) wurde eine
Spundwand von 160 m Abwicklungs!ãnge mit Duplex-Ankern
verankert. Die Grube wurde in drei Etappen ausgçhoben, wobei die
Spundwand mit einer ersten Ankcrlage auf - 3,50 m und einer
zweiten auf- 6,50 m verankert wurde. Für den Endaushub bis - 1 1 m
war eine Hilfsspriessung vorgesehen. da in diesem Baustadium, vor
dem Einbringen der Fundamentplatte, die zweite Ankerlage überbean
sprucht worden wãre. Durch den Einbau von Druckmessdoscn konnten
Bild 2 1 .
B a u g r u b e d e s ·TT- N e u b a u e s • l n B a s e l
[2] Brinch
Hansen/Lundgren:
Springer 1960.
Hauptprob1eme
der
Bodenmechanik.
[3) R . Jelinck u n d K. Oslermayer: Zur Tragfllhigkeit von Zugpflih1en.
Felsmechanik und /ngenieurgeologie, Vo1. 1 1 , 1 1 964.
[4) G. G. Meyerhof; Neuere Forschungen Uber die Tragfiihigkeit von
FtacbgrUndungen
und
Pfahlgrllndungen.
Mitteihmgen
lnstitut filr Verkchrswasserbau, Grundbau u n d
Technische Hochschule Aachcn, Heft 25, 1 9 6 1 .
aus
dem
Bodenmechanik.
[ 5 ) A . Rtmner: Grossversuchc m i t Spannankern a n Talsperren d e r Oster
rcichischen Bundesbahnen. << Ó stcrreichische lngcnieur-Zcitschrifh,
1964, Heft 4, und SBZ 1 966, H. 4, S. 83.
Adrcsse der Verfasser: Dr. H. Bende!, dipt. Bauing., Atpenquai 33,
6000 Luzern, und Emi/ Weber, In g., in Firma Stump Bo h r AG, Othmarstr. 8,
8008 Zilrich.
Blld 22.
S l c h&rung von k l íi f t i g e m Fet& mit D � p l ex-Ankem em A h e i n l a l t u l e r
Tiré
à
part du « BULLETIN TECHNIQUE DE LA SUISSE ROMANDE », No 1 6 du 7 aot\t 1965
ANCRAGES PRÉCONTRAINTS DANS LE ROCHER
SYSTEME FREYSSINET
par LUCIEN PLISKIN, ingénieur ECP 1
La réalisation d'ancrages p•·écontraints dans le rocher,
Sans s ' apesanlir sur l e fonctionnement d'un ancrage
par câhles scellés, est une application déjà ancienne d e
dans l e rocher, il doit être bien clair que cet efTort d e
l a précontrainte. La mise au p o i n t r é c e n t e d'une t e e h
préeontrainte, et donc l'efTort à a n c r e r , n e peut ê t r e
n i q u e nouvelle, c c l l e des p a r o i s m o u l é c s dans l e sol, l u i
supériew· au poids du cône d e r o e h e r ou d e t e r r e q u e
a donné un r e g a i n d'in térill.
l'ancrage est susceptible d e mobiliser. Ecrir·e cela, c'est
Le bâtiment, entre autres, a largement bénéficié d e
la conjugaison d e ces deux techniques. La construction
simplemen t rappeler que
croissent continuellemenl, a donné lieu, ces derniêres
années, à des réalisations spectaculai1·es ; d e trts grandes
excavations ont p u &tre cxéeutécs en toute séeurité
dans les conditions les plus faciles.
particuliers tout en perlurbant au miuimurn la struc
ture du terrain. Ces efforts sont transmis par l e terrain
lui-même, mis en (lttelque
moyen d e
cãbles
sorte
d e faible
il
en préeontrainte au
encombrement
constitués
haute limite êlastique.
extrtrni t é
dans
le rocher.
A panir
de
l'autrc extrémité, l i h r e , ee câble e s l mis en t e n s i o n et
bloqué a u moyen d'une
spéciale, l e eône d'an-
crage, qui rcportc l'effort.
précontrair1t.C sur un appui
approprié.
de
la
mécanique
des
sols
de
définir le
cohésion
dans la valeur du � poids ».
Si la méthode
expérimeutale utilisée à c e j our, qui consis t e
il
R
vérifier
posteriori la bon n e tenue d'un ancrage lor·s de la rnise
en précontrain te, donne évidemment toute satisfaetion,
il serait du plus gr·and intfirêt d e disposer d e hases
théoriques sur le fonetionnement des ancrages dans l e
lntérêt de la précontrainte
Uu te] ancrage est réalisé en introduisant un câble
de pr·écontrainte dans un trou préalahlement foré et en
son
spécialistes
• poids * de c e cóne en précisant, entre autres, la posi
tion d e son sornme t , son angle au sommet en fonction
roeher, au sens l e p l u s général
Fonctionnernent d'un ancrage dan:s le rocher
sccllant
doit pouvoir être
A c e sujet, nous dirons d'ailleu•·s qu'il appartient aux
d e la nature du lerrain ainsi que l'imporlanee d e la
Les ancrages précont1·aints drms l e rocher per·mel.tent
en effet d e n•ohiliser des efforts importants en des points
par des liis ou des torom
l'action
égale à la réaclion.
des sous-sols d'immeubles, dont l e nombrc e t la surface
présente un
la
grand
intérêl pour
d'ancrages dans le rocher. F'ondarn c n t a q u ' e l l e apporte s o n t les mêrnes
que ceux qui
permis son emploi dans tous
ouvrages d e génie civil avec le succês q u e l'on
' Exposé fait le 1 5 mai 1965 à Zurich, devant
de mÜalli'lue des s"ls ei de. lra�aux de fondilli""·
la StJCié!ó
les
sait.
SIÚss•
Si on utilise des câbles de précontrainte, et non plus
des hanes d'acier· ordinaire de béton armé, pour les
ancrages dans le rocher, c'est Lout d'abord par·ee que
les aciers de préeontrainte sont des Hciers à haute
limite élastique. Alors que les aeiers ordinaires se rom
pent ir environ 50 kg/mm2, les aciers de préeontrainte
voient leur r·upture se produire pour des con\raintes
de 150 à 200 kg/mm2, selon leur qualité. Pour maintenir
un eflort donné, il faudra done - eomple tenu des
eontraintes de serviee efTeetivement utilisées - une
section d'acier de prêcontrainte quatre fois plus petite
que celle qui serait néeessaire avec des aciers or·dinaires.
Ün en conclut, en par·tieulier, que pour ancrer un mêmc
effor·t, les eãbles de précontr·ainte néeessiteront un
nombre de forages inférieur, ou des fomges de plu�
petit diamCtre.
11 pomrait. sembler possible d'utiliser les aciers de
prêeontrainte cornme on emploie des aeiers ordinaires.
Mais les phénomtmes de mobilisation d e l'dfort néces
saire dans un ancrage prêeontraint et dans un ancrage
ordinaire sont essentiellement diflérents. C'est une autre
r·aison, et non la moindre, qui justilie l ' emploi de la
précontrainte.
En effet, si l'on scelle il une extrêmité des fils d 'aeicr
et qu'on exerce il l'autre extrérnité de ees fils un effort
de traetion eroissant, orr va allonger ces fils pl'Opor
tionnellement il l'efTort exercé (du moins, tan t que l"on
reste da11s l e dornaine des déformations élastiques). Cet
un ineonvénien t
allongement consLitue
majeur, car cela
que la piCce que l'on désire
ancrer· se déplacera mesur·e que l'eflort qu'elle exeree
augmentera. Si l'on se rappelle que les aeiers de
contrainte, compt� lenu de la contrainte de
a
laquelle ils Lravaillent, s'allongent d'environ 5 mm par
miltre de longueur libre, on se rend eom1lte de l'irnpor
Lanee du déplaeernent possible.
Au contraire, dans l e cas de fils d'acier préeon l rain ts,
on n'a1na plus eet inconvtnient. Le processus est alors
le sui,·a11t : on seelle les fils à une extrémité et un les
tend par l'autre extrémité à un certuin eflort. Les frls
d'aci�r qui se sont
de même que précédem·
ment, sont alurs lixês
d'un eône d'anCl'age
exLérieur· qui rnaintien t l'eflort initialement appliqué :
l'etfort de précontrainte. Des lors, taut que l'clfort
la piCee que l'on veut a11crer· sera inférieur
l'efiort de précuntrainte cett.e piece n e subira
irnporta nt.
là un fait bien connu, la préeoutrainte
réalise une auto-épr·euve. Contrairement à ce qui se
passe avee des anemge� or·dinaires, un est assuré qu'un
anr.rage prêcontraint fonctionnera en toute sêeurité
puisque lors de la rnise en prêeontrainte il a subi un
effor·t supér·ieur ü eelt1i qu'il doit normalement trans-
Mod.e d.'exécution d.'un ancrage précontraint
Sans entrer dans des détails d' ordre leehnologique,
nous rappellerons les phases sueeessives de l 'exêcution
d'un ancrage précontrainL.
a ) Forage d'un trou
Le t rou dans lequel doit �tre introduil le eãhle de
préeonlraintc est foré au diamCtre e t à la longueur
voulus. L'outil de forage sera, autant que possible,
te! que la paroi de la zone de scellement soit I'Ugueuse.
On utilisera des outils à pereussion genre supermarteau
jusqu'il des diamCtres de 3 à 4� et à tricõnes jusqu'il
5 à 6 " . Le forage par rotation peut aussi �tre utilisé ;
s'il présente l'avantage d'�tre êconomique dans cer
tains eas, il a l'ineonvénient de eréer des parois lisses
qui nécessitent souvent des longueurs de seellement
supérieures.
Si, lors du rorage, l e fluide de eir·culation est une bo ue
de bentonite, i! est nêcessaire de laver le trou à l ' eau
dans l e cas oU i] n'y a pas de venues d' �au - car un
film de bentonite restant eontre la paroi peut diminuer
beaueoup l'adhér·ence du mortier de scellement.
La longueur· de for·age est la somme des deux termes :
la lo11gueur lihre et la longueur de seellemeut, qui sont
\outes deux fon etion de l' efTort il ancrer et de !<1 nature
du rocher ou du terrain le surmontant éventuellement.
bas les diamCtres e t les longueur·s
Ün trouvera
de seellernent
pour les dilférents types de
eàhles Fr·eyssinet.
b) Fabrication et mise en place du câble
Le dble préalablement fabriqué est mis en place
dans l e forage. C e eâble, formê de plusieurs fils ou
torons (douze, en génêral) , r.omporte en pm·tie courante
des éearteurs espacés d'environ 1,50 m, qui ont pour but
de maintenir l e bon classement des fils ou torons lors
de la mise en plaee dans le forage. A l'extrémitê du
eâhle, côté seellement, les fils ou tor·ons S011t soudés
à l'intêrieur d'un embout métallique formant culot.
Cet embout permet un
facile du câble.
Le eãble eomporte enfiu,
s o n axe, un tube
plastique qui pcrmr.t l'introduction du mortier de scel
lernent et de proteetion.
e) Composilion et mise en place dt• m.ortier de scellemet!l
La
du mortier de see!lemeu t doit être
adaptée
chaque type de ehantier·, eompte tenu en
particulier de la nature du sable disponihle.
La eomposition donnée ci-apri:s n'a done qu'une
valeur indiea tive :
- Cimeut Poo·tland 2 5 0 / 3 ·1 5 tamisé .
- Sahle tamisé à l a nraille de 1 m m
- Eau . . . .
.
. . ,
- Plastifianl geme lntraplast Sika
50
kg
SO
22
kg
l
0,5 kg
La mise eu ])lace de ce mortier de scellemenl se fai t
au moyen du tube plastique que comporte l e cíihle.
Ce tube esL retiré au fur e t ir mesure du remplissage
du trou de S('ellcment par le mortier. Le prot:essus
opératoire est
dilférent, selon que l e forage
eoHLieut ou 11011
l"eau.
L'opération doit être surveillée nfin de s'assurer du
bou remplissage de la longueur de scellement. Uans ce
but, i l e s l recommaudé d'u tiliser u n matériel d'inj ection
il faible dChit.
d) Mise en lension des câbles de préconlrainle
On utilise des vérins hydrauliques qui sont les
mêmes que ceux utilisés pour des opérations de mise
en tension de eilbles de
Dans les cas oi:r i ! faut
rCali ser des opérati ons
détension ou de retension
des cãbles, un appareillage spécial (bagues de calage)
esl utilisé.
les ci\hlc� � o n L Lrils indiu�� par
(cas rlcs
excmplc ) , on plflce l e s
;). la
moulée� dans
� o l , par
d ' a u e r a g c s exLérieurs sur
des chnioes d'appui m?talliqucs o u en béton, d e façon
it
mamlées
0 B
de
pour les
n n t e r n que
12
les positionncr curreetcment d f:H:ilcment.
e;1
Le tableau �uivanL Jonnc les diarnBLres des forugcs
et. l e s longuctns
seellemenl
principules
les c i\ b l e s
1 2 T %" et ·1 2 T U,W
lnfu:tion de pru/ec/1:on
Freyssinet.
On
0 5 mm, 1.2 0 7 mm e L
it lib, t.andis que les eâblcs
sont iJ toro n s .
12
r n m sonl des câbles
selon l e !mt eL ia
durt:c de la protection
Protrrt1:on dti{in1:1ire
L'iujcetion csL fllite généralcmenL avcc un murlicr
d e eurnposil.ion scmhlahle à ccllc d u morlicr de �n:l·
lemen t . Elle est réalisée de façon
à l'aidc d'un
et
it
mc�ure
iJ
des es>ais
seellemenL Ces essais wul faits
en Lemlant les dhles
Lursquc
avec
o u tles produits bitumincux. Ce
proteetion n ' a d'int�rêt que dan� qucl-
qucs ca� particulic•·s, pm· exernplc lnrsque l'nn rlAsi1·e
pouvoir v1írifier eu Loul
la tcHsion de� câhlcs
ct (ventuellement IPs
de
300
kg,:'em2•
L a valeur d e J'e[f,rl est dél.ermiuée
la HH�SUlT de
la pression mflTHlm.:trique dnns l e
de tension. D e
t e l s essais pennet.t.ent d'ajust.er a u mieux la long11eUr
de 8edlcment pour druque
gfnfrnl
suffisants
de eâble,
ponr
lis suut en
des ancrnges provi-
provisoire offrc l'avan-
Cellc Jnéthode ele
tage de permettre
la limite maximum permisc par
que le m o r t i e 1 · de s e e l \ e m e u l a a t. t P i n t U J I C résistanee
alors lcs
type
il
les re�lements et pnr In qualitt> rle� rreiers utilis?s, d e s
de un ou deux aus, OH pcut s e
la supprc��iun ultérieurc de l'ef-
fort de p r é c o n t rainte, soit mêrne, si nhessaire, la Jcs
lrud.ion ct. \"enli:vcment des ciihlr_s.
r:onvient de
de mcstner
et du lluagc
Cataetéristiques des anerages ptéeont�:aints seellés
roehcr o u d u tcrrain. On lllCsLu·e donc
l'eilort sur un dble d ' essui
Fteyssinet
Le� nnrrngcs prérnnt.rnints type Freyssinet son t seel
11
il ro.t néeessaire de pro-
Dans chaque c'a�
eérler
Prulectiun
!é�.
Contrõle d e s ancrages
c s t. eH eflet apparu que le seellement de J ' c ,t.ré
mitt'· dn ei\.ble e s L unc wlution
e l deno· facile à
réaliser �ur l e clwntier. 1-:lle permet
it
des lemps tels
<pw
une
heure, un jour, 1111e semaine, un mois et s i p n s s i b l e
six IJIOis e t. uu an, e l e rnaniêrc
•i
véril\er que la Jéerois
sam:e d e l'cffort e s t bi e n celle I"·ise en compte dm1s
les cnlculs
essais ont pour· b u t de véril;er l a honne tenue
d'
On pmJt aussi, d. a n s ccrtaines npplicn·
vérifie•· direet.ement le comportel ' c nscmLle ancragc eL massiF d':llu:rage lors
dTurts ext?ri�:ur;; qu'il Pst nppelé
C e contri\[,; � e fait
.'·ventucls des
J'mHTa:,re exti\-
d e repércs yuelco111p!es exll\rieur�) srlnn les
horizunlale, perpendi1�11lniremenL a u mn%if,
e t vertícale.
Les pih-eo
lran<.rrwtlrc J'effort.
préeontr·ainte sur n11e trl:s
Application des anc�:ages ptécontraints
dans la mr�11re olr l e rocher l e permel.
On rappelait., a u déobut de eeL expusé, que l'applien·
lungueurs de sccllrment, pour un type rle ('�i h!e,
d o n e pnm· un diort. J o n n é ,
peuvcnL varier· selon la
nntJHI: du rocher
ci-apri-s n'ont
<!ll conq.atc,
cilhles r· ons
titués pur
torous nécessitenL
longueur·s de secl
!cmcnt. relotivement plus faibles que les eilbles <�ons
tituPs pur des flls. Ccb
renee d u toron
t.ion d<� la préeontrainl�: aux anr:rages dans l e r·oclwr
esL aneienne. l ' mu n'e n rlonner 4u'un
�inet J"{\alisa e n
Ju harrnge r!e
12
0 5
1Uij/j
mm -
l e renforcernenl et la
- passant
rncher so11s-
de la meillcur·c adhé
fil s
[)aus ee cas,
duit
hittnnincux
un pro
lloue
�:ontrôlc régulior
T.cs mesures fait.es ont. m o n t r é ([Ue la tension
3
----
normalemcul.
\. e bar•ragc
est
d'aillcurs
toujours
en
Plusieurs milliers d e câhles
11
12 T V:!M
utilisês.
s e prête pnrti1:ulii:rement hien
t[UC
faut souligner
IJUC
service. l)'nu lres exemplcs d'unt�rug:tls uyanl unc ving·
taiuc d'aunCcs pourrnient êt.rc donné5.
y oul été ainsi
l e sous-sol d e Montréal
1\
t:c JH·ur:édé.
l ' o n JlCut lircr· de la bouuc tcnue
E nl-re autres, l'excavutiou r.lcs sous-snl de l'immeuble
d'auc1·ages prfcontruint.s déj/1 nncilms e�t qne, si des
tour ()e l a placc Victoria, de iO X 75 m et Je 25 m d e
Lu üon1:lwiion
mfthudcs L'Oncctcs de pr·otcction des cãhlcs sont uppli
qm;es ave1: l e soin voulu, les fils d'm:ier de précon
traintc sont etfectivement protégés, et. la pi\rennité des
profondem·, n étl! rt\alisé en coulaJlt t o u l d ' a h u r d une
pami mouléc ann.Se de
m d'épaisseur.
Ou r:ommençait alor>
exeuver l e lerrain juS(jU'à
dP{l;ager la paroi sur une profonrleur de 4 m . Ou forait
ouvragcs aucrés assuréc.
Afin de montrer la diversité des applications pos
j u s q·u"au roeher des trous inclinés
45°, drms \esquels
ou cnfilaiL et l'on scellait
qudqucs
càble;; mis en tension assuraienl la staLilité d e la zorre
réalisations
t.ypiqucs
utilisant
rles
câbles
dcurs Je l'ordrc de
Burrage�;
Lw; anera�cs JHécontraints out été utilisés dans de
nn
�!�;;•:: �;��g��
;
rragc d'ErnP.stina, t.u Dn:=�il {1952},
"
·Iti
m de huuteur, <.jlli c�t cons·
titué par u ne pnroi verticale dont I n stahilitti est ussurée
uniqucmCnl par de� càbles 12
l e rucher.
0
càhles
1 2 T t2 ...
Les
d e 4 m . On recommenç.ait ainsi l'opératiun par profon
Freyssin11t sont ré�umés ei-atlrês.
d e 400 m df\ long e t de
des
�
siblcs des ancrnges précontraints scellés dans l e rocher,
5 mm r.ncrés dans
de l a fuuillc.
l,
m jusqu'à onvert.nre comp!Cte
Au f ur e l à mcsure de l'uvun1:erucnl des lravaux, et
apr�� In fin de ces tr;rvnux, un ;�onlrôle d'cnscmble
étnit elfect.uê, qui consistait.
il
vl\rifl�r pur vi�écs opti
ques les dú,JlaeemeMs horiuzont.aux et. verlieuux d e
la p a t· o i . Le déplacement hurizoutal maximum n été
constaté au summct de Iu pnroi : il n'cxcédait pas
l
em.
Sur ce ch:mt.ier, 600 câhles r1e :.!."1 m de longueur
moyennc onl. ét.é utilisés.
Culéi!JI de ponl.'l
Afin rf�viter lll r�alisatiun d e 1:uléc:; poids impor·
tantes pour éqnilihrer le pont cantilever de la Sllussaz,
:
à Saint-JeaH-de- Maurienne
, en France, les culées sont
am:rées à l'aide de câbles 1 2
0
7 tnlll .
D e nombrcu�es
application
partieuliCre des
ancrages
dans
le
Jc eirculation
est. formee par In dalle
cheminées ont. êt.é ancréfls afin de
11
Cnc
rochcr· a élé fait.e dam le tunncl roulier sous l e :\lonl
Biane. Dans 1: e luJJnel, la
Cheminü�: d'uúm•s et pylâne.ç
résist11r a11x cfTets du vent.
A11crnge�: dr. r.ulées de chau.�sée précrmtrainte
en est de même pour des
tilaliou en béton. Alin
nmnhre
d 11
joints
de
la ptÚCJrcc d'un grarrd
dilat:rtion,
t:c�
eaissous
sont
to1rr� 011 dPs pyll\nl!s de rêêmissinn 1:nmmc, par cxêwple,
précontra.ints longitudinalement. n u mnyen de vérins
un gruud ]J)'lônc rénlisé à Mal'seille pour In
plats Freyssiuet. Pour réoli�cr cellc préconl.rninte et
Hndio
Télévi�inn frmH,;aise, qui est om:ré au tuoycu de eAbles
12
0
L"u
12
0
prévoir des culCcs. Les eulécs rCali�ées, es,)aeées d'cn
de machines
M(1.ssi{s
er•tre autres, est l'anc•·age 1111 soi d'un
à Longwy, eu F1·aucc, par des eâhlcs
train d l'
surluul pour pouvnir supporter (ps eiTurts engendrés
pnr le� tllévnt.inns de tempér·ature, i l e�t néccssuir•c de
7 mm.
7 mm.
viron 2800 m ,
sonl ancrées r:l:rn� l 1� r·ochcr p:rr des
eâhle� 1 :.! T !4" vertieaux ou légáement inclinés, au
uomLre J'une centaine pur eulú·.
Senle la enlée située à la wrtill fran\•ai�c du tunnel
n'est. pas ancrée : e\ le preud
R(ldiers d,� bâtiments
Le meilleu!' excmple est cclui du hi\timent du (entre
il
nationtJ! de Iu rccherehe scientirrque ( C N R S ) ,
Paris,
oi1 !e rndiPr dn sons-snl est ancrê dans k roclu:r dc fuçon
à pouvoir· rósist.er nux sous-pressions qni s'P.xtlrcent lon
direct.Pment sur· le
Alin de ren-
roclrcr par des épanouissemenls
foreer ee roeher,
des
clouages transYursaux
ont
réalisés par nncrage de càbles 12 T V:! M inclinês
sur· l'hori:�.ontalc.
il
Cté
15°
des 1:nrc� de la Sei ne. C'est lú u11e solution plu� éco
nomi(ple rpre ccllc qui
consist<:
à ulourJ.ir le r·adier
CO!IlU"lC on le fnit purfois. Les rlétnil� rlfl r.ette réulisalion
sont Jouuós dans les � Annalcs de l' lnstitut ttlchniquc
du I H tirMul Cl des Tr-�waux l>ublics :t. r)..,
1"17,
sep·
Comme o n le VQit, le� quclqups exemplPs citês mun
trcut ••Onlbicn peuvent .}t.r·e vasl.es et. variées les appli
temlwe 1!).17, l'uri�.
catiuns Jc� aucr·ages précontr·aial� dan� l e rochcr.
1Ht1rs de �uulén�mcnt
IÍün�, la rnajeure partie des a11erages réalisés
.\lAis, et e'esl mw gmnde reHrirtinn
Une applicalion r·écente d'u11crage Je Jrrur·s de sou
tCnement a � t � faile à .\lonaco puur la Soeiété nationale
l'unt
i1
ces applica
fl
ce jour
é t � t!ans du rocher ou Ue� lcrrains de bonuc
qual i t é . Or i l semhle possible d e s'anrrer linns d�s ter
des Chcmins de fer français (S�f. F ) .
rains d e carae!.érist iques mCdiocrcs. Sur c e p o i r 1 t , les
Parois moulüs dans le s o l
spécinlistes dt, mécnni(JIIC des sols peuvcnt appo•·ter
1
uue aidc précieuse aux ingénie 1rs fle génie civil. La
De
nomhreJJo;; es
ulilisations
d'ancrag:e�
de
parois
m ? e anique de,; �ols doit foumir de� solutious qui per
moukc� Jam le �oi ont tté f;;�ites rÚ'cururenl. C ' c s t
mctt.ront un i:largisseme11t du dnmnine d'emploi des
au C n n n d a , ce p r o c ,; d tl de �ou
ant�r·uges pr.:C.: onlraints aux tcrrain� mVJiocrcs par des
1
t.echnique� nppropriées d'améliornti1•n fltl l e 1r r·ési s t u n e e
aiusi quf',
il
têu<:rucut. a G t é
utili�é ces dcmiCres annécs
tnnt pour la 1:011�lruetion de grnnds hfltiml!nl� 1prc pour
l i) H l en olfraut les rneilleureti cow.litions de séeur·itê e t
cdlc Ju métro de la ville.
d ' .S conomie.
4
lm�lmerleLa Conconle. LIItiUIIIlll
Felsan ker An cral l
Bou lon d ' a n c rag e
A n c ral l
A. Ernst� H e i z m a n n
Felsanker Ancrall
Boulon d'ancrage Ancrall
A. Ernst-Heizmann, i n Fa. Walzstahl AG, Base!
Generalvertretung de r Cocentaii-Ateliers de Carspach S.A.,
Mülhausen.
A. Ernst-Heizmann, Walzslahl S.A., Bâle
Représentant général des Ateliers Cocentall de Cars
pach S.A., Mulhouse
Der Felsanker A n c ral l , ein Schweizer Palent, durch
langjãhrige Erfah rungen i m Sto l l e n - u n d Bergbau
entwi ckelt, ist d i e wi rksamste u n d zuverlãssigste S i
c h e r u n g im Tunnel-, Stollen- u n d Slrassenbau. E r
e i g n e t sich für j e d e Gesteinsart und w i r d i n Ui.ngen
bis zu 1 2 m g e l i efert.
le b o u l o n d ' a n c rage Ancral l , brevet Suisse, dé
veloppé par d e J o n g u e s années d'expériences p ra
tiques dans l ' exploitation d e m i n e s et d e travaux de
galeries, esl l a sU reté l a plus efficace p o u r les tra
vaux de g a l e ries, d e t u n n e l s et d e routes.
B e s c h re i b u n g
Description
D e r Felsanker Ancrall i n normaler Ausfü h r u n g be
steht aus folgenden patentierten Bestandte i l e n :
Le b o u l o n d ' a n c rage Ancral l , exéculion n o r m a l e se
compose des piêces brevetées s u ivante s :
Fig. l
Abb. l
Schraubenschaft aus hochwerligem Stah l , mit Spe
zialgewinde, wiederverwendbar, mit folgenden Eigen
schafte n :
75-85 kg/mm2
B r u c h l ast
Streckgrenze
45-50 kg/mm 2
1 4- 1 6 %
Dehnung
Sechskant-Spreizkonus mii Spezial- l n nengewinde.
Spreizelement, sogenannter S p reizkopf m i i Leichl
metaii-Spreizk e i l e n (Spezial l e g i e r u n g ) .
Hubbegrenzungskelch, u n e rlãsslich f ü r L ã n g e n von
2 m u n d mehr. Er verhindert das Abreissen der
Spreizkeile bei m Einführen i n das Bohrloch.
récupérable, avec fil elage spécial, en
acier d e haute résislance, avec les qual ités suiv antes :
résistan c e à la rupture
75-85 kg/mm2
45---50 kg/mm1
l i m ite d ' é l asticité
1 4-16%
allongement
Le boulon,
Le cône d'expansion (carotte) avec filetage spécial.
Oispositif d'écartement composé d ' u n capuchon
po rte-coins en caoutc h o u c s o u p l e s u r u n manequin
en bois et po rtant 6 coins de se rrage mobiles.
Butée (tu lipe) indispensable p o u r les boulons d ' u n e
l o n g u e u r de 2 m et p l u s . E l l e e m p ê c h e !'arrachement
des coins lors d e l ' i nlroduction dans l e trou d e fo
rage.
Ty p e n b e s c h re i b u n g :
Exécution
Type
30
32
35
38
42
46
l
Felsbeschaffenheit
Types
sehr hart
hari
halbh art
weich
s eh r weich
30
32
35
38
42
46
Qualité du terrain
três d u r
d"'
mi-dur
tendre
lrês lendre
wobei Typen n u m m e r gleich M i n i mai- Kopfd urchmes
s e r ist.
Numéro d u lype = diamétre minimum de l a lête
D e r Einbau des Ancraii-Felsankers ist ãusse rst ein
fach u n d e rford e rt n u r etwa eine halbe M i n ute. Er
verkeilt si ch automatisch, p raktisch o h n e Zurück
g l e i l e n . J e h ô h e r d i e B e l astu ng, deste intensiver d i e
Verke i l u n g . Normalerweise w i rd e r m i i 30 m-kg a n
g e z o g e n u n d erhãlt damil e i n e Vorspan n u n g v o n
etwa 5 T o n n e n .
Le boulon d ' a n c rage Ancrall se pose rapidemenl (en
vi ron 30 secondes). 1 1 s'accroche i nslantanément, se
bloque sans recul notable ei augmente sa tenue avec
l a charge. Le se rrage se fai! normalement avec
30 m/kg, c e q u i d o n n e u n e p récontrainte d e 5 l en
v i ro n . La charge d e rupture est de 1 4-1 7 t ; 1 2,5 t
sont garanties avant rupture.
-·-----
.t•.bb. 2 / Fig. 2
Die normale B r u c h l ast betrãgt 1 4- 1 7 Tonnen, garanti ert vor Bruch 1 2,5 Tonnen.
D e r d e m Gestein ange passte Ancraii-Ankertyp i m
massgerechten Bohrloch e i n g e baut, gewãhrle istet
e i n e gute, technisch sichere und wirtschaftl iche Verankerung für d e n Tunnel-, Berg- u n d Stollenbau sowie für Veran kerungen von Stützmauern u n d Fundamenten.
Le type du boulon d'ancrage Ancrall , approprié à la
qualité d u terrain et foré selan les p rescriptions rel atives aux d i m e nsions d u trou, garantit u n ancrage
effi cace et u n e solution t e c h n i q u e et économique
pour les travaux d e tunnels , d e galeries et d'exploitations m i n i éres, ainsi que pour des m u rs d e souténement et des fondations.
Travaux dans d e s t u n n e l s et des g a l e r i e s
T u n n e l - und Sto l l e n b a u
D i e Druc kentlastung des F e l s e n s nach dem A u s
bruch ist j e nach Sio l l e n p rofil und Gestei nsart sehr
versc h i e d e n . l m Mont-Bianc-Tunnel z. B . erfolgte s i e
i n wenigen S t u n d e n nach dem A u s b r u c h . Durch d e n
raschen systematischen Einbau von Felsankern
konnte das G l e i chgewicht wieder h e rgeste l l t und
verh i n d e rt werden, dass sich d i e entstehenden Berg
schlãge loslósen konnten. l m Mont-Bianc-Tu n n e f wur
den 1 65 000 Ancraii-Feisanker verwendet, in Ui.ngen
von 1 ,50-3,50 m , wovon 28 500 für d i e Konsolidier ung
der Abbauste l l e . l n g . Jean Renaud, G e n e raldi rek
tor d e r Bauuntern e h m u n g des Mont-Bianc-Tunnels,
sdnieb u . a. i n s e i n e m Schlussbericht:
. . aber d i eses Material hatte trotzd em erlaubt, un
ter d e n bestmüg l i c h e n Bedingungen Arbeiten auszu
führen, d i e infolge d e r Felsreaktion nach d e r Boh
rung erschwert wurden. Trotz dieser Ersc h e i n u n g ,
d i e h i e r ãusse rst s c h n e l l u n d i n l e n s i v w a r , k o n n t e i n
3 Jahren d e r Felsaushub g u ! zu E n d e geführt werden.
dank d e r sofortig e n Anwe n d u n g von Bolzen>• (Fels
ankern).
La dócompression de l a r o c h e d é p e n d des d i m e n
s i o n s d u profil et v a r i c d ' u n e r o c h e à l ' autre. Dans
le Tunnel du Mont Blanc l a décompression se pré
sentait déjà q u e l q u e s h e u res aprés l e tir. Grâce au
boulonnage imméd iat e! systématiq u e empêchant
ainsi l e dé!achement des écai!les q u i se produi
saient, l ' é q u i l i bre a pu être ré!abli
La voCite d u Tunnel d u Mont Blanc a é!é clouée par
1 65 000 boulons «Ancral l � , don t 28 500 p o u r { a con
s o l idation d u front d'attaqu e . O n util isait des boulons
d e 1 ,50-3,50 m.
L ' i n g é n i e u r Renaud, Directeur g é néral d e [ ' e ntreprise
conclut son rapport e n mention nant entre autre :
. . mais i l a to u t de même permis d'exécuter dan s
les m e i l l e u res conditions possibles des !ravaux rendus
diffi c i l e s par l a réaction des roches aprés l e creuse
ment. Malgré c e phénoméne q u i a présenté i c i u n
caractére exceptio n n e l d e rapidité et d ' intensité, l e
dérochement a é t é mcné à b i e n p a r seclion enliére,
en trois ans, su r toute l a longueur de l ' attaq u e côtê
Fran ce, g ràce à l ' e m p l o i i m m éd i at et systémati q u e
d u boulonnag e .
lo
20 .----.-----,--,--.
16, 2 to
10
oh
:
Fi11. 3 . E$UÍJ de tr•ction eu Tunnel du Belchen. r c e tôte d e
l'a.ncr�ge dans d u p l li t r e Ancrall T y p e 42, longueur; 2 5 0 0 m m
0 - H =: e m preinte de l a plaque et g l issement
=
l i m ite d ' élasticité (erw. 1 0 t.)
H
apràs 16,2 t de chargo, lige récupóróo, liletage encore r ntact.
Dans le Tunnel de Rondchâtel prês de Bienne, íl n'y
a pas e u d'accident dO au détachement d e blocs.
malgré l a stratification d e l a roche (calcaire d u J u ra)
grâce au boulonnag e systématiq u e d e l a voOte (An
crall Type 35). Voi r fig. 2.
Tunnel routier de Melide: (Porphyre noir et tulf).
Ancrage d e l a voOte avec Ancrall Type 32 avec treil
l i s d 'armature.
25
50
75
/OO mm
Abb. 3. Zugversuche i m Be1ehen Tunnel. Fels: Ankerkopf i m
G i p s keuper, A n c r a l l T y p 42, L á n g e 25{)0 m m
0 - H = Eindruck d e r Pla!te und W e g d e s Konus
H
=
Elastizitãtsgrenze (ca. l O t)
nach 16,2 t Belastung, Ankersta!'lge zurückgewonnen. Gewindo
noch intakt
l m Rondchãtel-Tunnel bei Biel ereignete sich trotz
des stark zerklüfteten Gestei n s (Jura Kalk) kein U n
fali w e g e n Steinschlag, dank e i n e r systematischen
Veraukerung mit Ancrall Typ 35 (siehe Abb. 2).
Melide-Strassentunnel: (schwarzer Porphyr u n d Tuff).
Verankerung des Gewõlbes m i t Ancrall Typ 32. Ein
bau von Stah l d rahtnetzen.
Tunnel routier du Belchen: En construction (calcaires
d u J u ra, gypse et arg i l e d'opalinus). Comme dans l e
Tunnel d e M e l i d e , l e b o u l o nnage est é g a l e m e n t u t i
lisé a v e c des tre i l l is . Malgré q u e l a r o c h e , stratifiée
et trés tendre par endroits, présente davantage d e
difficultés, I ' A n c r a l l T y p e 42, dont l a t ê t e se trouve
dans les couches d e gypse d u Keuper, tient bien
comme l e démontre l e diagramme fig. 3.
Cenlrale de Bitsch, Electra-Massa S.A. On a essayé
3 sortes d e boulons d'ancrage avec l a méme lon
g u e u r d e for age, l a m ê m e ! o n g u e u r et l e même dia
mêtr e d u b o u l o n . l'Ancrall a tenu u n e char ge presq u e
d o u b l e à c e l l e des autres boulons (vo i r diagramme
fig. 4).
G r a n d e Dixence et Mattmark: !'Ancralf a été e m
p l oyé a v e c d e bons résu[tats dans quelques er.tre
prises de travaux d e galeries.
Belchen-Strassentunnel: (Jurakalk, G i pskeuper und
Zonen von Opalinus-Tan). Auch h i e r wurden Stah l
d rahtnetze verwendet. W o h l b i e t e t d i e s e s weiche.
z. T. stark zerklüftete Gestei n , g rôssere Schwierig
keiten als i m M e l i de-Tu n n e l , aber d e r Ancraii-Fels
anker Typ 42, dessen Kopf sich i m Gipskeuper be
findet, hã!t auch h i e r , wie aus d e m Diagramm (Ab
bildung 3) ersicht!ich ist.
Zentrale Bitsch der Electra Massa AG: H i e r wurden
3 Sorten Anker auspro b i a rt. samtl i c h e mit g l e ichem
Stangen-Durchmesser, g l e i c h e r Lange und g l e i c h e r
Bohrung. Der Ancraii-Anker e rwies sich als der leistungsf1ih igste. E r e rtrug beinahe d i e doppelte B e ·
lastung (si e h e D i agramm, Abb. 4).
Grande Oixence und Kraftwerk Mattmark: Auch h i e r
w u r d e n f ü r e i n i g e Stollenarbeiten m i i Erfo l g Ancraii
Anker verwendet.
F i g . 4. E n i! i s de lrilclion à la Cenlrale de B i t s e h d e I'Eteetra
M�s�� S.A. (Zsehokke+Fux)
roche: g r a n i t en schistes, Ancr�ll Type 32. l o n g u e u r 1 5()Q
e m o reimc d e la p l a q u e <:>t g l i s sercent
""
l i m ite d ' ó l aslicilé
essai l apr<'s 1 3 , 5 t de charge . t ige récupéré
essai l l rupture d e l a tige ã 1 5 t.
'Tim
0-H '""
H
fo
20 ,-------,--,--,
I __
to
II - - - - 15
-----+-.----,�;:=:Jtf
Mont-Bianc-Brücke in Genf: B e i d e n Verbreiterungs
arbeiten wurde das n e u e Fundament mii dem beste
henden Fundament durch Ancraii-Felsanker verbun
d e n (Unterwasser·Veran kerung).
A b b . 4. Zugversuche i n der Zenlrale B i t s e h der Eleclra-Mus�
AG, (Zschokke+fux)
Fels: Granit fein gc�chi chtet, Ancrall Typ 32, Lánge 1 500 mm
O-H ::: E indruck dcr Platte und Weg de� Konus
E
zi
g e
ker�tange zu•Ockgewonnen
ersuc t
Vorsuch 11 Riss der Stango bei 15 t.
�
� �:�� ::�� ; ��..��;o:�
O '-------"-'--'---_!___--'
25
50
75
/00 m m
Eisenerzgruben in Lothringen sowie
Kaligruben im
Elsass s i c h e rn ihre Sto l l e n m i t Ancraii-Felsankern. I n
d e n Kaligruben a l l e i n wurden schon über 2 M i l l i o n e n
Anker e i n gebaut.
Ferner verwendet eine franzósische Südpoi-Expedi
tion Ancraii-Felsanker zur Veran kerung der Radar
und Radiostationen (Abb. 5).
Veran k e r u n g von Stütz m a u e r n , offe n e n
F e l s p a r t i e n u n d F u n d am e n t e n
S o l c h e b l e i b e n d e Veran kerungen m ü s s e n unbedingt
gegen Korrosion gesch ützt werd e n . Dies geschieht
am besten durch l nj e ktion, wobei Spezial-lnj ektions
p l atten g e l i efert werden kõnnen. D o rt wo k e i n e
l nj e ktionsmO g l i c h k e i t besteht, sollten d i e Anker mit
e i n e m guten Rostsch utzmittel versehen werd e n . Sehr
gule Erfah rungen wurden mii l m e rit-LK- M e n n i n g ge
macht, das seit Jahren i m Wasserbau verwendet wird.
Für d e n Einbau von Drahtnetzen beim Tunnel- u n d
Sto l l e n bau s o w i e an ste inschlaggefãhrdeten Felspartien. sind Ancrall-Felsanker mit Gewinde und Mutter
ansle l l e d e s Sechskantkopfes, mii e i n e r P l atte, even1 u e l l zwei PlaUen, zu empfe h l e n .
Pont du Montblanc à Geneve: P ou r l e s travaux
d ' é l argissement, o n a utilisé les boulons Ancrall pour
j o i n d re l'ancien p i l i e r à l a nouve l l e fondation {An
crage sousm ari n ) .
M i n e s de Potasse en Alsace et M i n e s de fer en
Lorraine. Depuis des années des boulons Ancrall
son! e m p l oyés dans ces mines pour l a sécu rité d e
l e u rs galeries. D a n s les mines d e potasse à e l l e s
s e u ! e s , plu s d e 2 m i l l ions d e b o u l o n s ont été posés.
L'Expédition polaire française utilise les boulons An
crall pour ancrer les stations d e Radar et d e Radio
(fi g . 5).
lo
20
,--��-ÇII-'2'-'0-'-1"-o,
fO
lem Gewinde Mine Si. Marie aux Chênes.
K o n •.J s
19 /o
15
A b b . 6. Zugversuche d e s neul!n Felsankers A n c r a l l m i i gerofl
Terrain Sl!hr wcich
lcouches n o i res) Ancrall Typ 42. Uinge 1 300, .j 1 8 m m
I
H
j
o L-------�--�
25
so
75
IOO m m
F i g . 6. Essais de ira<:: i ion du nouveau boulon d"ancrage AncraU
aveç lileiage roule ã l a M i n e de Ste Marie aux Chênn, ierrain
tres t e n d re (couche noire) Ancrail type 42, l u n g u e " r 1 800 mm.
) 1 8 mm
lo
20
0-H'H"
H
16,5
15
A n c rage d e m u rs d e s o u t ê n e m e nt, p a r o i s
r o c h e u s e s o u v e rtes e t f o n d ati o n s
C e t ancrages d e caraclére permanenl doivent être
protégés conlre l a corrosion. La m e i l l e u re solution
serait l ' injection aprés l e serrage d u b o u l o n , à l'aide
d e plaques d'appui spéciales q u i peuvent õtre livrées
sur demande. Là, oU i l est impossible d ' i njecter, i l
10
5
o
Hi
o
Abb.
Fels:
5.
-
F i g . 5.
Essais de iraction d � n s l e s Mines de !er, T i l lenberg,
Louxembourg. Roche:
1 800
50
25
Zugversuche
im
75
Er�bergwerk Tillenberg,
IOO mm
Luxemburg
sundiger Mergel, weich, Ancrall Typ 42, Lange 1 80 0 m m
0-H
E i n d r u c k d e ' Pl.<lte u n d W e g des Kon u s
=
E l astiziiiitsgrenze
H
R i s s d c r Stangc bei 1 6 , 5 t.
marne, sableuse , lendre, Ancr<:ll type 42,
se rai! bon de pourvoir les boulons d ' u n e pein!ure anti
r o u i l l e . On a fait d e bonnes expériencr=:s avec l ' l m e rit
LK- M i n i u m utilisé depuis d e nombreuses années, par
exemple dans les constructions hydrau liques.
Pour l a pose de tre i l l i s dans les tunnels, galeries et
A n c r a i i - F e l s a n k e r , ne ue Ausfü h r u n g m i t
g e r o l ltem G e w i n d e an b e i d e n E n d e n
parois rocheuses, contre l a chute d e pie rres, les
boulons d ' an c rage Ancrall avec f i l etage au bout e t
écrou son! à recommander
Di ese r A n k e r mit M utte r statt S e chskantkopf, wird be·
reits mit Erfo!g i n Erzbergwerken verwendet. Dieser
wird vorliiufig nur für Typ 42 u n d 46 h e rgeste llt. Wie
aus Zugsdiag ramm (Abb. 6) ersichtlich ist, liegt die
Efastizitãtsgrenze b e i 1 4 Tonnen; d i e Bruchlast zwi
schen 1 8 u n d 20 Tonnen.
U n n o uveau type d e b o u l o n d ' a n c rage
A n c r a l l avec f i l etage r o u l é
Un nouveau t y p e d e b o u l o n d'ancrage Ancral l , avec
filetage roulé au pied et à l a tête, avec écrou au
lieu d e l a tête six-pans, est déjà en emploi avec d e
três b o n s résu ltats d a n s q u e l q u e s mines d e f e r . 1 1
n ' existe p o u r l e moment q u e p o u r l e s types 4 2 et 46.
Comme l e monlrent les d i agrammes des essais de
traction (fig . 6), l a l i m ite d ' é l asticité se trouve à prés
d e 14 t, l a c h arge d e rupture variant entre 18 et 20 t.
Sonderdruck aus •Hoch- und Tiefbau», Schweiz. B"umeister- und Zimmermeister-Ze itung, Zürich, Nr. 12 vom
25. Mãrz
25 mars
Tirage à part de � L ' Entreprise», Revue S u i s se des Entrepreneurs et des Maitres Charpentiers, Zurich, n o 1 2 du
Druck: B u c hdruckere i a/d Sihi AG, Zürich
1966
1966
Erfa h r u n g e n aus Vers u c h e n an Felsan kern
Von Marc ladner,
d i p l.
l n g . E T H , EMPA.
I. Einlcitung
Dübendorl
lm Laufe der letzten Jahre gewann die Felssicherung mit kurzen
Felsankern («Felsnãgel>>) im Tunnel· und Stollenbau auch in der
Schweiz immer mehr an Bedeutung. Auf dem Markt ist daher eine
Vielzahl verschiedener Ankerarten erhii!tlich, die sich voneinander in
der Ausbildung des Ankerkopfcs, in den verwendeten Materialquali·
tãten und im Preis unterscheiden. Dagcgcn fchlcn bei uns leidcr Vor
schriften, dic dcm Yerbraucher die Fcstigkeitswertc des Ankerstangcn
materials garantieren, sowie prãzise Angaben über dic Dimcnsionic
rung und das Vcrsetzen dcr Ankcr.
Auf Anregung des Kantonsobcringcnieurs des Kantons Grau
bünden und im Auftrag der Baulcitung des San Bernardino-Tunnels.
Los Nord (Elektro-Watt, Chur), wurde deshalb die Eidgeniissischc
Matcrialprüfungs- und Versuchsanstalt in Dlibendorf mit dcr Ab
klãrung diescr Fragen betraut. Diese hat im Rahmcn eincr grõsscrcn
Forschungsarbeit, wclche crfreulicherweise von der Kommission für
Strassenbauforschung unterstützt wird, ein entsprechcndcs Versuchs
programm ausgearbeitet. Die Arbeiten daran wurdcn sofort aufge
nommen, und in einer ersten Versuchsphase konntcn schon einige
Erfabrungen gewonnen werden, über die hier berichtet werdcn sol l .
2. Versuche
Dic Vcrformungs- und Festigkeitseigcnschaften cincs vcrsetzten
Ankcrs lasscn sich am einfachsten mit dem Ausziehversuch bestim
mcn. Um dicse Eigcnschaften für vcrschiedene Ankertypen unter sich
vcrgleichbar zu machen, wurden die Versuchsanker in Betonkiirper
versctzt. Damit konnten die Einfl üsse aus dcr immer vorhandcnen
Gcstcinsinhomogenitiit bei den Messungcn weitgchend ausgeschaltct
wcrdcn. Gleichzcitig licss skh jedoçh auch dic Wirkung dcr Griisse
des Bohrloçhdurchmcsscrs auf dic Tragfãhigkeit und Vcrformungcn
dcr Ankcr untcrsuchcn. Der Einfluss der Gestcinsart auf dic crwãhntcn
Eigensehaften blcibt weiteren Vcrsuchen vorbehaltcn.
Dic bis jctzt durchgeführtcn Vcrsuchc beschrãnktcn sich auf
Spreizankcr. Dcr Aufbau eines solchen Sprcizankers geht aus Bild l
hcrvor. An beiden Enden dcr Ankcrstangc aus Stahl ist ein Gewiode
angebracht, wckhcs :wr Aufnahme des Konus bzw. der Anziehmutter
bestimmt ist. Auf das Konusgcwinde wird der Konus mit den Klemm
backen geschraubt. Der so zubereitete Anker kann dann in das Bohr
loçh geschoben werden; iiber das herausragende Ende der Anker
stange wird die Ankerplatte gelegt und schliesslich mit dcr Anzieh
mutter der ganze Anker festgeschraubt. Dadurch verkeilen sich dic
Klemmbacken mit der Bohrloçhwandung, und die Ankcrstange kann
unter Zug gesetzt werden.
Dei den Versuchen erzcugte ein hydrauliseher Hohlkolben, dcr
zwischcn Ankerplatte und Anzichmutter cingclcgt war, dic erfordcr
lichc Zugkraft. Diese wurde an cinem zusãtzlich noçh dazwischen gc
schalteten Eichstab mit Dehnungsmcsstreifen abgclcsen (Bild 2)
Wãhrend der Versuchc wurden dic zu jeder Laststufc gchõrendcn Vcr
schicbungen der beiden Ankerstangenenden sowie dcr Kolbenhub
gemessen.
Trãgt man den Kolbenhub k in Funktion der Ankerzugkraft Z
in einem rechtwinkligcn Koordinatensystem auf, so erhãlt man die
5ogcnannte «Ankcrkcnnlinic». Verfãhrt man auf die gleiche Art für die
Versehicbungen des Ankcrstangcnendes beim Konusgewinde, so be·
kommt man das «Schlupfdiagramnv>. Die Anordnung der Mess
stellen gestattete auch dic Aufnahme des ((Spannungs-Dehnungs-
·
.:,.;
'
-
Fels
Kl•mmb"''"
Schemetischer
e i n e n Spreil-
Kon�'>
Ankers�ange
-- .- ::( Fels
Versuohs
Ausziehversuche
ZIZr
1,5
3a) Anker kennh__
''' -----
Schlupf s (mm }
Õ
,,�-=--� 'í
-----.e P'
J e) Spannungs- Dehnungs- Diagramm
Oehnung f ('Y.., }
B i l d 3 . A n k e r k en n l i n i e , S c h l u p f d i a g ra m m u n d Spa n n u n g s - O e h n u n g s - D i a g r a m nl
Diagrammcs» des Ankerstangenstahlcs. In Bild 3 sind typisehc Bci
spielc solcher Diagrammc dargcstcllt.
3 . Folgerungen
Aus den Versuchcn kiinnen folgende Schliissc gczogen wcrden
a) Tragfliiligkeit der Anker
l. Die maximale Tragfãhigkcit der Anker wird durch die Zug
festigkeit des Ankerstangenstahles begrenzt. lst dcr Querschnitt der
Ankerstange durch eingeschnittenc Gcwinde geschwãcht, so haben
die Ausziehversuche gezeigt, dass dic Zugfestigkeit im Kernquer
schnitt des Gewindes massgebend wird. lm weiteren kiinnen kleine
Schweisstcllcn, wic zum Beispicl Hcftschweisstellen, die an der
Ankerstange angebracht sind, Ausgangspunkt für den Bruch der
Ankerstangc bilden.
Die Tragfiihigkeit der Ankcrstange kann daher bei aufgerollten
Gewinden besser ausgcnutzt werdcn als bei eingeschnittenen. Aus
serdem wird man mit Vortcil jcde Schweisstelle an der Ankerstange
vermciden.
2. Bei zu weit gcbohrtcn Ankerliichern treten grosse Kontakt
pressungen auf die Klemmbacken auf, so dass diese zerquetscht wer
den und der Konus hcrausgerissen wird Die Bohrliicher solltcn
de:shalb nu r so gross gcbohrt wcrdcn, dass dic Ankcr gcntdc noch lcicht
vcrsctzt wcnlt:n kõnncn.
b) Yerformunf.{en
Hei klcincn Bohrlõchcrn lrtlo::n auch die kldnsten Vcrfonnungen
aur. Solangc dcr Stahl dcr Ankcrstange dit Ai�sgrcm:e noch nicht
erreicht hat, vcrgrõsscrn sich dcr Kolbcnhub um.l der Schhrpf mit
wachsender Zugkraft. Nach Errcichen der Flic.�sgrenze wiichst zu·
niichst der Kolbcnhub stark an, wiihrcnd Zugkraft und Schlupf nahezu
konstant blei�n. J:rst wcnn c\cr Ankcrstangcnstahl in dcrt Verfcsti
gungsbcreich gelangt, nchmen allc Grõsscn wicdcr zu: allcrdings gc
sdticht dic� �im Kolbcnhub stárkcr als bei dcn tihrigcn Grõsscn.
Sind dic BohrlOCher zu gross gebohrt. so vergrõssc.rn skh die Vcrfor
mungcn und ins�sundcre auch der Schlupf 1nit anMcigcnder Zugkraft
und nehmcn auch dann nuch zu, wcnn die Zugkraft nach Errcichcn
ihrcs Griisstwertts wieder abfãllt.
Da man durch die Fcbsichemng mit Fel-;.;mkt:rn ei ne mliglicltst
geringe Auflockcnmg des G.:bírges anstrebt, suli Uer Bohrlochdurch
messcr nicht zu gross gewahlt tmd dic Zugkraft umt:r der Flit:��last
gehalten wcrdcn, Uamit d<ts gewiinschte Zicl tlurch klcine Vcrfor
mungen des t\nkers .:rreichl werden kann.
e) Zuliissigc Be/a:mmg des Anl.:er.<
Für die zuWssige lklasltmg der Ankcr sind dic Flicssgretli.C tl n.d
dic Uruchfcstigkdt des Ankerstnngenstahles mas.sgl!bcnd. Dabei muss
man sich aber darauf ver\�rssen kônnen, dass diesc Festigkeitsy.·crte
hcim gleichcn Ankertyp auch iuuner cin�halten werdcn. Wie wiçhtig
diese Forderung ist. habcn die Vcrsuchege:teigt. Oort ka m es niimlich
vor, dass bcim g/eichen AnkuiYf' Stãhle für dic Hcrstellung der
Ankerstangc wr Anwcndung gclangten, dcn:n Hruchlasten si�:h
ct\\�t wic l :2 vt:rhieltcn�
Die zuliissige Ankcrzugkraft z.. , soll gegeniibcr Bn1�:h eine
Skhcrheit s und gtgo:nüber Flio:sso:n cine Sicherheil p aufweisen.
Daraus ergibt sich, dass dcr Stahl der Ankcrsw.ngc dann am hcstcn
ausgenutzt werdc11 kann, wcnn sich scinc Zugfcstigkcit íJ, und scinc
Fliessgreru;e a, wic
verhalten. Dabei ist crst nuch darauf zu achten. dass bcint Vcrsctzcn
dcr Anker ein Bohrlochdurchmo:sser gcwiihlt wird, dcr einen Hruct1
dcr Ankcrstange und nicht cin l-kntusrci!.Sen des Konus hervorruft.
4. Zusanu>�enfa.';lSUng
Yersdliellene Typt:n von Sprcizanktrn wurdcn in DctonkOrpcr
vcrsctzt, uml daran Auszichversuche durchgeführt. Dic dabei gc
machtcn Erfahrungcn la�scn sich folgcndermasscn z.usammcnfassen:
Dic Stahlqualitiiten, dic für dic Hcrstcllung der AnkcrstJngcn
verwcndct wcrdcn, wechscln jc nach Anker1yp. Auch inncrholb cincs
Ankerlyps variicrcn die Festigkcitscigen�chaftcn. So k<tm cs hci�picls
wcise vor. dass sich die Zugfcstigkeitcn hei dcr glekhcn Scndung
eines Ankertyps wie 1 : 2 verhielten! M íi ngel dicscr Art kiinncn bei
sorgfiiltiger Ü bcrwachung de.s Ausganw;matcrials ohne weitercs vcr
mieden wcrdcn.
Die maximale Tragfii.higkcit der vcrsctztcn 1\nker hàngt von der
Zugfcstigkcit des Ankerstah!cs, von dct· Hcarhcitung der Ank.:rstattgc
und von dcr Grõs.se des Rohrlochdurchme:;; scrs ab. - Geschnittene
Gcwindc an dcr Ankerstongc bedeuten eine grõsscre Schwãchung des
Stangcnqucrsçhnittes als gcroltte und sen.:to:n somit auch die Hruch
lastcn stárkt:r her<�b. Sin d an de r Ankerstango;: auch nu r kleine Schweiss
stcllcn, zum ,Reispiel Jleft><:hwdsstcllcn, vorhanden, dann kam es bei
den Vcrsucho:n vor. dass r.ler Bruch dcr Ankcrstangc von diescn Sttllcn
ausging. Dei zu 1\"CÍI gcbohrten Bohrl&:hcrn rcisst die Vcr..mkerung
aus, bcvor der Stahl dcr Ankcrstange bricht.
Dcr Schlupf der Verankerung und damit auch die Auflocko:rungs
mõglichkeit des Gebirgcs hãngt stark voo dcr Grõsse des Hohrloch
durchmc$scrs ab. Klcinc Bohrlochdurchmo:sser ergcben kleir.e. grosse
Uohrlochdurchmesscr dagcgcn gros.sc Vcrs�biebungen.
Dic Fcst.legung dcr zul�ssigen Bcanspruchung dcr Anker setzt
Garantiewerle fiir dic Dnrchf�stigkeit und Hicssgrcnu: des Anker
stangcnstahles voraus. Wird dt:r Bohrlochdurchmcsscr su gew�hlt.
dass dcr Kunus nicht ausro:isst, so kann dcr Ankcrstan&cnstahl n m
bestcn dann ausgenutzt wtrdtn, wenn sich dic Sichcrheit s g.:gcnübcr
Bruch zur Sicherheit p gcgcnlibtr Flies..'itn des /l.nkcrstangenstahlcs wie
verh;ilt.
i1,
Ad�sse des Verfas�rs: M. J.mlna, d i p l . lnf . . [�1PA. 8600 lhibcn
dorf, Übcrlandstras.se 1 29.
S C H W E I Z E R I S C H E B A U L l: I T U N G
S o n d e r d r u c k a u s d e m 8 4 . J a h r g a n g , H e l i 4 0 , 6 . O k t o b e .- 1 96 6
Verõffentlichungen der Schweizerischen Gesellschaft für Bodenmechanik und Fundationstechnik
D. Bonnard
Beitriige Schweizer Auloren zur Europiiischen Baugrund
lagung, Wiesbod e n 1 9 6 3
RéoultoU de r�cenlu recherches relaliYes o u di menlionne
ment des fondations du chouuhs
R. H <1 e f e l i : Beitrog :o: u r Beslinomung d er Zusommendrüclcbor,
keli des Bodens i n s i l u . - W. Heierl i : Oynamioche Sehungen
G . Schnitter
von BOden. - H . Bendei : Die Setzungsber.,chnung von Stra
llend<i.mmen. - J. H u d e r u n d R. A. Sev<1ldson: Setzungen u n d
Verfesligung im slruklurenopfindlichen Untergrund. - R. A.
Sevaldson u n d R. Schillknecht: S!rollend<unno auf wenig trag
fiihigem Bougrund. - A. S c h n e l l u : Oie Wirlcung von unter
h
ichen Fundanoenlverschiebungen ouf Brückenüb.,r-
D i e Geotechn ik i m neu1eillichen S!rollenbou
g�: �imensionierung
G . Sc�nil!er u n d R.Jenatoch
des Strollenoberbouu m i i llekibler
k
�:��:�
Armin von Mooo
Geatechnische Probleme bei m Bou schweiuri"her N alia•
nolslroOen
Problenoes géatechniques en relalion ov"c l o canstrudlon
des allloroutes - Geotechnische Probleme i m Strollenbau
Prablol.meo d'injedians. Canf�rence• tenuu Q la 6c Anemblée
générole te 9 j u i n 1 961
J. Weber: L'ouloroule à Genhe. - C. Déri<1z: Les oervic"s
publics el l a conslructia n de l'autoraute. - P. Düiaz / B. Graf:
Prabll!me• géotechniques posU por ta bretelle Lollsonne·
Cointri n d e l'échangeur dii Vengeran. - P. DériCl2: PréYislons
et ob..,rvotiono d.,s tauem.,nl• pour deux i m m.,ubles récenll
à Genéve.- H . B. d e Cérenville e t l . K. Kor<lkClo: Problénoes géa·
·
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o
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larges piéces. » - P. Knobl<1u c h : Die Aulobat.nbousletle im
H . Combefort: L'injection ei ses prabll!mes. - R. Barbedette:
Percement d u gol.,rieo e n terroin difficile, m'thod• des
injectians à l'oyoncement. - K. Boe$ch : lnjektiane n i m Fels.
�� :!":::; �:: ��:� : � �;�� ;�r=��;�� :��
�::.:':: �:�f�� i':�:- v. Moo., Schweizerische Erfahrung in>
- K.-A. fern "' W.-H. Mantgomery: Quelquu opplicotions d u
c a u l l s c h i m i q u e AM-9. - A. Verrey: L'am!!;nagement hydi'"O•
!l;ieclriqu" d" Mottmork.- B. G i l g : Das Kroftwerk Mollmork
- Das Projekt des Oichtungsschirmeo u n t e r d e m Staudomm
Mottmork. - Ch. E. Bla!ter: VarYersuche u n d Ausführung
n
des l njektionsschleiers i n Moltmork
�7
1 96�
A. v. Moos
Der Bou du Abochnittes Opfikon
Bodenmechonische Grundlagen der Stülzmouerbercchnung.
H . Stüssi: Oie Bedeulung der Stützmouern i m Strallenbou.
J. Biirlocher
Verdichtungsmusungen
- Ch. Schoerer : Les fondemenls g!!;otechnlques du colcu l des
murs de soutol.nement. - R. W u l l i m o n n : Grund!e>gen der Erd
druckberechnung. - H. B e n d e l : Die Berechnu ng d e r Mouer·
fundotlon, - H . R. Hugi: Stützmouerlob.,lten, Berechnung
des Mouerkiirpers. - D. J. Rahner: Z u m Problem der Fundo·
Nolionolslrollenbou i n> Tessln. Vortriige, geh<1lten anliiBiich
d e r 8. H<1uptnro<1 m m l u n g i n Lugano <l m H./15. )uni 1 96 3
mentdimensionierung. - J . Haller: Z u m Einsol:< •lektroni
scher Rechengeriite bei der Erste l l u n g der Stützmouer• und
Tre>gfühigkeitstobellen. - W. Heierl i : Ei n el.,lctranisches Pra
gromm z u r Berechnung ollgemeiner S!Utzmouern. -
Canslruclion deo roules notionales dans le Teuin. Conféren•
ceo tenues lors d e l o 60 Cissembl é e g énér<!le ll lugana le H et 1 5
j u i n l 963
E.
problemo d e l l e strade na:<ianoli n e l Contone Ticino. - M a k
W <1 l d b u r g e r : O i e Probleme des U nterbous u n d der Boden
Knecht:
Ausführungstechnische Gesichtspunkte
bei
F. Zorzl f : Dos Probt"m d e r Nolionablrallfln i m Tessi n. / 1 1
der
Erstellung Yon Stüh:mouern. - R. Haefeli: Wesen und Be·
rechnung des Kriechdruclces. - Ed. Rey: Lo construction
mechonik b e i m Bau der Autobahn sUdlich von Bissone
(Tessin) . / Les problol.mes de fondalions ., t d " "'éconiq�>e de•
des murs dfl 10ulénement consid�rée du point de VUfl éca
ill
1 96-i
n o m i q ue : l e u r sécurilé fll leur canlr&le
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Ulilisotion de noochines électroniques pour colcuter lo sl<l
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MerlcbiCitter über ErdbebenintensitQI u n d Gefiihrdung von
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m i t der t.,ktoniochen Karte der Schwei1
E. Recordon
Ulilisolion d u nucléodensiml!lre paur le conlr&le de
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R. Winterholter
Terrainbewegungen, Korte
la
M . Saldini
Contribution à l'étude théorique ei cxpérimenlole det dê·
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Exphiencesfoiteo avec des cellules à prenion plocées dons
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Unternehmerprobleme b.,; gronen Tiefbauten. Problemi
concernentl grand i i noprese del genla ciYile
Zusammendrllckungsmoduli (Sieifeziffer) und Selzungsono·
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Euals A A S H O et dlmenslonnement d e s cho11nh1 en S u i n e
rame>nde
E. Reeordon et j.-M. Oespond
Prévision d e l a profondeurd'oction d u gel dono l eo chousdes
Geolechnioche Unte.-suchungen für den
Gotlen West der Natione>lslre>fle N 1
Abschni<t Wil-51,
A. Aegerter
Le renfo�cement det fondotlon1 d 1,1 Pol'>l d u Moni•Blonc, O
Gen�ve. Trovoil ex,cut6 par lei « Homme.-grenouilleo»

Erd- und Felsanker Ancrages en terrain meuble et en rocher

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